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2009—2011年高考化学试题分类解析—化学与生活、环境和工业
2011年高考
1.(2011江苏高考1)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列措施有利于节能减排、保护环境的是
①加快化石燃料的开采与使用;②研发易降解的生物农药;③应用高效洁净的能源转换技术;④田间焚烧秸秆;⑤推广使用节能环保材料。
A.①③⑤ B.②③⑤ C.①②④ D.②④⑤
解析:本题属于考核化学与社会问题中的节能减排、保护环境、资源利用等相关问题。
加快化石燃料的开采与使用,只会加剧了碳排放;推广清洁能源,将会有助于改善大气的状况。易降解的生物农药,有助于改善我国的食品不安全状况,有利于保护环境;随着农用化学物质源源不断地、大量地向农田中输入,造成有害化学物质通过土壤和水体在生物体内富集,并且通过食物链进入到农作物和畜禽体内,导致食物污染,最终损害人体健康;绿色食品的理念就是要少用或不用化肥和农药生产出来的食品。田间焚烧秸秆污染环境,浪费资源,已成为影响人们日常生活的公害。
答案:B
2.(2011浙江高考7)下列说法不正确的是
A.化学反应有新物质生成,并遵循质量守恒定律和能量守恒定律
B.原子吸收光谱仪可用于测定物质中的金属元素,红外光谱仪可用于测定化合物的官能团
C.分子间作用力比化学键弱得多,但它对物质熔点、沸点有较大影响,而对溶解度无影响
D.酶催化反应具有高效、专一、条件温和等特点,化学模拟生物酶对绿色化学、环境保护及节能减排具有重要意义
解析:A.正确,化学反应遵守三大守恒规律
B.正确,原子吸收光谱仪也叫元素分析仪,能测定元素的种类和含量;红外光谱仪测定有机物基团对红外光的特征吸收光谱。
C.错误,分子间作用力(特别是氢键),也能影响物质溶解度。
D.正确,如模拟生物固氮,细菌法炼铜。
答案:C
【评析】本题主要考查化学与STS联系。
目的是引导学生要重视课本知识,学好课本知识,要重视基础知识的掌握。同时也考察学生掌握化学知识面的宽广度和基础知识的巩固程度,以及注重理论联系实际的能力培养。应该认识到化学是一门与生活、生产密切联系的学科,平时就要培养养成勤于观察、注意学科最新发展动向的好习惯,要善于联系、学以致用,运用化学知识解释或解决生活热点问题。
3.(2011福建高考6)下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是
A.CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B.使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
C.节能减排符合低碳经济的要求
D.合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺
解析:由于N2不是造成温室效应的气体,所以A不正确。这题涉及STSE内容,主要与环保、能源和低碳经济有关,属于常识题。
答案:A
4.(2011山东高考9)化学与生产、生活密切相关。下列叙述正确的是
A. 煤的干馏和石油的分馏均属化学变化
B. BaSO4在医学上用作钡餐,Ba2+对人体无毒
C.可用于文物年代的鉴定,与互为同素异形体
D.葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应现象,不属于胶体
解析:煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,属于化学变化。利用原油中格组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏,显然属于物理变化,选项A不正确;BaSO4既不溶于水也不溶于酸,所以在医学上可用作钡餐,但钡属于重金属,Ba2+可以使蛋白质发生变性,所以Ba2+对人体有毒,选项B不正确;由同一种元素组成的性质不同的几种单质,叫做该元素的同素异形体,例如金刚石、石墨和C60是碳元素的同素异形体。与的质子数相同而中子数不同,二者互为同位素,选项C也不正确;葡萄糖注射液属于溶于不是胶体,因此不能产生丁达尔效应现象,所以选项D正确。
答案:D
5.(2011天津高考)化学在人类生活中扮演着重要角色,以下应用正确的是
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果释放的乙烯,可到达水果保鲜的目的
B.为改善食物的色、香、味并防止变质,可在其中加入大量食品添加剂
C.使用无磷洗衣粉,可彻底解决水体富营养化问题
D.天然药物无任何毒副作用,可长期服用
解析:乙烯可以作为水果的催熟剂,要想使水果到达保鲜的目的,需要及时吸收水果释放出的乙烯,由于乙烯具有还原性,可以用高锰酸钾溶液来吸收,A正确;食品添加剂需要在一定范围内才允许使用,所以其用量要严格控制,B不正确;水中氮、磷过的是造成水体富营养化的主要原因,所以使用无磷洗衣粉,不可能彻底解决水体富营养化问题,C不正确;任何药物都有毒副作用,不难长期服用,D也不正确。
答案:A
6. (2011重庆)“化学,让生活更美好”,下列叙述不能直接体现这一主旨的是
A. 风力发电,让能源更清洁 B.合成光纤,让通讯更快捷
C.合成药物,让人类更健康 D.环保涂料,让环境更宜居
解析:考查材料、环保、人体健康等有STS价值取向的有关内容。风力发电属于新能源,但属于物理变化,与化学无关,因此是不能直接体现这一主旨的,选项B、C、D均与化学有关,所以该题的正确答案是A。
答案:A
7.(2011四川)下列“化学与生活”的说法不正确的是
A.硫酸钡可用于钡餐透视 B.盐卤可用于制豆腐
C.明矾可用于水的消毒、杀菌 D.醋可用于除去暖水瓶中的水垢
解析:明矾溶于水可水解产生氢氧化铝胶体,能净化水,但不能消毒和杀菌。
答案:C[]
8.(2011上海)下列离子在稳定人体血液的pH中起作用的是
A. Na+ B. HCO3- C. Fe2+ D. Cl-
解析:HCO3-既能与酸反应,又能与碱反应,所以符合题意。
答案:B
9.(2011上海)从光合作用的反应原理6CO2+6H2OC6H12O6+6O2可知碳是农作物生长的必需元素之一。关于用二氧化碳生产肥料的评价正确的是
A.缓解地球温室效应,抑制农作物营养平衡
B.加剧地球温室效应,促进农作物营养平衡
C.缓解地球温室效应,促进农作物营养平衡
D.加剧地球温室效应,抑制农作物营养平衡
解析:二氧化碳生产肥料,可以消耗二氧化碳,故可以缓解温室效应。
答案:C
10.(2011山东高考31,8分)
水处理技术在生产、生活中应用广泛。
(1)含有较多 离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为 (写出一个即可)。
(2)将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水,应先使硬水通过
(填“RH”或“ROH”)型离子交换树脂,原因是 。
(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留,从而获得纯净水的方法称为 。电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是 。
(4)检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的 。
解析:(1)通常按水中Ca2+、Mg2+的多少,把天然水分为硬水和软水。含有较多Ca2+、Mg2+的水叫做硬水;如果水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所引起的,这种硬度叫做暂时硬度。具有暂时硬度的水可以用加热的方法进行软化,方程式为Ca2++2HCO3-CaCO3↓+CO2↑+H2O、Mg2++2HCO3-MgCO3↓+CO2↑+H2O;
(2)如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的,这种硬度叫做永久硬度。具有永久硬度的水可以采用离子交换法进行软化。离子交换剂中阳离子与水中的Ca2+、Mg2+发生离子交换作用,使水得到净化。如果硬水先通过ROH型阴离子交换树脂时可能产生Mg(OH)2等沉淀而影响交换效果,所以先通过RH型阳离子交换树脂。
(3)电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法。在外加电场的作用下,水溶液中阴、阳离子会分别向两极移动,如果在中间加上一种交换膜,就可能达到分离浓缩的目的。所以电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是电势差或电场力。
(4)因为水的电离程度极小,所以纯水是几乎不导电的,因此要检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的电导率或电阻率。
答案:(1)Ca2+、Mg2+;Ca2++2HCO3-CaCO3↓+CO2↑+H2O
或Mg2++2HCO3-MgCO3↓+CO2↑+H2O;
(2)RH;先通过阴离子交换树脂时可能产生Mg(OH)2等沉淀而影响交换效果;
(3)反渗透法;电势差或电场力;
(4)电导率或电阻率。
11.(2011新课标全国)
普通纸张的成分是纤维素,在早期的纸张生产中,常采用纸表面涂敷明矾的工艺,以填补其表面的微孔,防止墨迹扩散,请回答下列问题:
(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损,严重威胁纸质文物的保存。经分析检验,发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关,其中的化学原理是______。为防止纸张的酸性腐蚀,可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂,该工艺原理的化学(离子)方程式为______。
(2)为了保护这些纸质文物,有人建议采取下列措施:
①喷洒碱性溶液,如稀氢氧化钠溶液或氨水等,这样操作产生的主要问题是______。
②喷洒Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理______。
(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾,钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿主要成分(FeTiO3)为原料按下过程进行的,请完成下列化学方程式
解析:(1)因为明矾中含有Al3+,而Al3+水解显酸性,在酸性条件下纤维素会发生水解使高分子链断裂;由于碳酸钙会消耗氢离子而降低溶液的酸性,从而防止纤维素水解,方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(2)①因为纤维素在碱性条件下也会发生水解,同样会造成书籍的污损;
②根据产物可以写出该反应的化学方程式Zn(C2H5)2+ H2O=ZnO+2C2H6↑。因为ZnO也可以消耗氢离子,所以也能防止酸性腐蚀,方程式为ZnO+2H+=Zn2++H2O。
(3)考察氧化还原方程式的配平,依据电子得失守恒可以配平。
答案:(1)明矾水解产生酸性环境,在酸性条件下纤维素水解,使高分子链断裂;CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(2)①过量的碱同样可能会导致纤维素水解,造成书籍污损;
②Zn(C2H5)2+ H2O=ZnO+2C2H6↑、ZnO+2H+=Zn2++H2O;
(3)2 6 7 2 2 6; 1 1 1 2
12.(2011海南,20分)
20-I(6分)下列叙述正确的是
A.“接触法”制H2SO4时,催化氧化阶段的反应原理为
B.海水提镁的主要步骤为
C.普通水泥的主要成分是硅酸钙
D.黏土的主要成分是三氧化二铝
[答案]AC
命题立意:化学工业相关基础知识与流程工艺考查
解析:A为接触法制硫酸的基本原理;B镁工业先期加入的是石灰不是石灰石,后期电解的也不是氯化镁溶液;C普通水泥的成分为硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙,说主要成分是硅酸钙正确;黏土的主要成分是二氧化硅,还有氧化镁、碳酸钙和三氧化二铝。
【思维拓展】这类题考查的是化学与技术模块的主要基础知识点,以常见的原料和生产工艺为载体,所以平时的学习中要突出学习的重点,对教材中常见的知识内容了如指掌。
20-II(14分)工业上可用食盐和石灰石为主要原料,经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题:
(1)卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料,在高温下进行煅烧,再浸取,结晶而制得纯碱。
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为___________;
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为___________(已知产物之一为CaS);
(2)氨碱法的工艺如下图所示,得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。
①图中的中间产物C是_______,D_______。(写化学式);
②装置乙中发生反应的化学方程式为_______;[]
(3)联合制碱法对氨碱法的改进,其优点是______________;
(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似,故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S)随温度变化曲线,分析说明是否可行?__________。
[答案](1)①2NaCl+ H2SO4(浓) Na2SO4 + 2 HCl↑
②Na2SO4 + 4C + CaCO3 CaS + Na2CO3 + 4CO
或Na2SO4 + 2C + CaCO3 CaS + Na2CO3 + 2CO2
(2)①Ca(OH)2 ,NH3;②NH3 + CO2 +NaCl +H2O = NaHCO3 + NH4 Cl
(3)保留了氨碱法的优点,使食盐的利用率提高到96%;NH4Cl可做氮肥;可与合成氨厂联合,原料气氨气和一氧化碳都由氨厂提供,减少CaCO3 制 CO2 这一工序,降低了能耗与污染。
(4)不可行,因为碳酸氢钾溶解度较大,且在常温下与氯化钾的溶解度差别小,在氨盐水碳酸化时无法大量析出。
命题立意:联合制碱工业的考查,主要考查联合制碱法在利用原材料、降低成本、减少污染等方面的工业典范
解析:(1)是考查工业生产中的基本原理;(2)是生产过程中工艺的考查,在细读生产工艺图中各物质的变化后,可得出;(3)考查对教材知识的掌握情况;(4)分析图可看出NaHCO3与新信息KHCO3在溶解度图中的差别,可推测溶解度的差别是判断的依据。
【思维拓展】重要的几种化学工业生产是《化学与技术》模块的核心,所有高考中的考查都以这些生产过程中的原理、生产工艺与设计新思路为依据。所以在备考过程中,要熟练掌握相关的思想、知识细节、生产原理、工艺设计原理,还有新时期对化学工业原理的新要求,如循环经济、原子经济、节能环保等方面的要求在工业中的运用。
2010年高考
(2010天津卷)1.以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是
A.发展氢能和太阳能
B.限制塑料制品的使用
C.提高原子利用率,发展绿色化学
D.尽量用纯液态有机物代替水作溶剂
解析:所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能,限制塑料的使用,和发展绿色化学,都符合低碳经济。
答案:D
命题立意:考查低碳经济。本题关注社会,密切联系实际进行了命题。
(2010天津卷)2.化学已渗透到人类生活的各个方面。下列说法不正确的是
A.阿司匹林具有解热镇痛作用
B.可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品
C.在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀
D.禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂,可减少汽车尾气污染
解析:阿司匹林是常用的解热阵痛药,这是生活常识,A正确;Si3N4、Al2O3是常用的高温结构陶瓷,B正确;铜和铁组成的原电池,铁作负极被腐蚀,故C错;铅是一种重要的污染物,D正确。
答案:C
命题立意:考查化学与STES。化学与日常生活、社会热点问题、食品、医药、能源、环保、化工生产、高新产品等方面的内容是高考考查的重要内容。
(2010江苏卷)1.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是
A.为提高农作物的产量和质量,应大量使用化肥和农药
B.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
C.实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源
D.垃圾是放错地方的资源,应分类回收利用
【答案】D
【解析】本题主要考查的知识点有是①化学物质与生活得关系、②绿色化学的概念、③化肥农药对人类生活的影响。A项,为了提高农作物的产量和质量,应研发高效低毒的农药,降低蔬菜的农药残留量;B项、绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;C项,化石能源是有限的一次能源,为了长远的可持续发展,必须要开发新能源;D项,垃圾也是一项重要的资源。综上分析可知,本题选D项。
(2010江苏卷)4.下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是
A.二氧化硅是生产光纤制品的基本原料
B.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂
C.盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性
D.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯
【答案】D
【解析】本题主要考查的是常见物质在生成生活中的应用。A项,是光纤制品的主要原料;水玻璃是硅酸钠溶液,能作为粘合剂和防火材料;C项,盐析是提纯蛋白质的一种方法,而且不影响蛋白质的生理活性;D项,石油分馏得到的是不同沸点的烃类化合物,如汽油、煤油、柴油等,只有通过裂解的方法可得到乙烯等不饱和的烃类物质。综上分析可知,本题选D项W W W K S 5 U . C O M
。
(2010重庆卷)6.减缓温室气体排放是2009年哥本哈根气候变化会议的议题。下列反应不产生温室气体的是
A.用纯碱制玻璃 B.用煤炭作燃料
C.用铁矿石炼铁 D.用氨制碳酸铵
6. 答案D
【解析】本题考查反应中产生的温室气体。A项,制玻璃的反应为:Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2;B项,碳燃烧可产生CO2气体;C项,铁矿石与C或CO反应可生成CO2;这三项均生成CO2,即产生温室气体。D项,NH3与CO2反应生成(NH4)2CO3,没有产生CO2。
(2010上海卷)1.下列做法不能体现低碳生活的是
A.减少食物加工过程 B.注意节约用电
C.尽量购买本地的、当季的食物 D.大量使用薪柴为燃料
答案:D
解析:此题考查了化学与生产生活的联系。低碳生活的核心是减少二氧化碳的排放,减少食物加工过程,减少二氧化碳排放,能体现,排除A;目前电力的主要来源是火电,节约用电能减少二氧化碳排放,能体现,排除B;本地食物能减少运输消耗、当季食物能减少贮存的能量消耗,能体现,排除C;薪柴为燃料能产生大量二氧化碳,不能体现低碳思想,符合要求。
易错警示:解答此题的易错点是不能准确理解“低碳”的含义,而造成错误选择。由于二氧化碳气体的大量排放,地球气候异常表现的越来越显著,对人类生活的影响也越来越大,故此在生产生活中要尽可能节约能源,减少二氧化碳排放。
(2010上海卷)4.下列有关物质性质的描述不符合事实的是
A.有机物不导电 B.金刚石是自然界最硬的物质
C.SO2可用作食品防腐剂 D.NO可用于某些疾病的治疗
答案:A
解析:此题考查了常见物质的性质。大多数的有机物不导电,但聚乙炔塑料就能导电,A错;金刚石是自然界中最硬的物质,B对;二氧化硫可做食品和干果的防腐剂,C对;NO可用于心血管疾病的治疗,D对。
易错警示:有机物是一类特殊的有机物,在理解其性质注意描述中的一般指的是大多数的有机物,在理解时绝对话极易造成错误理解。比如有机物都不导电、有机物都不是电解质等。
(2010四川理综卷)6.节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。下列措施不能减少二氧化碳排放的是
A.利用太阳能制氢 B.关停小火电企业
C.举行“地球一小时”熄灯活动 D.推广使用煤液化技术
答案:D
解析:本题考查化学与社会的关系;利用太阳能制氢,减少了化石燃料的使用,同时也减少了CO2的排放,A项符合;火力发电消耗大量的煤炭资源,同时会排放出CO2及有害气体,关停小火电企业,有利用节能减排,B项符合;举行“地球一小时”熄灯活动有效的节约的能源, C项符合; 煤液化技术,提高了煤的利用率,但不能减少CO2的排放,D项不符合。
(2010山东卷)31.(8分)【化学-----化学与技术】
玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
(1)酚醛树脂有苯酚和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向已有苯酚的反应釜中____加入甲醛,且反应釜应装有____装置。K^S*5U.C#O%下
(2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、______和石灰石(或长石)高温熔融而成,主要反应的化学方程式为_____________________________________。
(3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是__________。玻璃钢具有___________等优异性能(写出亮点即可)。
(4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是_________。
a.深埋 b.粉碎后用作树脂填料
c.用作燃料 d.用有机溶剂将其溶解,回收树脂
解析:(1)为防止温度过高,应间歇性加入甲醛,并且有散热装置
(2) 利用碱石灰、纯碱、石英砂生成波兰的方程式为
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2
(3) 玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料,其中玻璃纤维的作用是增强体 ,合成材料是基体;他的优点有: 强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等优良性能
(4)废旧合成材料的再生利用主要是三条途径:①通过再生和改性,重新做成多种有用的材料和制品;②采用热裂解或化学处理方法使其分解,用于制备多种化工原料;③将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能;故b、c正确。因为塑料深埋地下一百年也不会腐烂,造成严重的白色污染,故a错;酚醛塑料不能溶解于有机溶剂,故d错。
答案:
(1)间歇性 散热
(2) 纯碱 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2
(3) 增强体 强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等
(4)b、c
(2010福建卷)24.硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
(1) 将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。
(2) 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3 +□CI-
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是_______。
(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______。
Mg(OH)2 Zn(OH)2 MgCO3 CaCO3
开始沉淀的pH 10.4 6.4 — —
沉淀完全的pH 12.4 8.0 — —
开始溶解的pH — 10.5 — —
Ksp 5.6× — 6.8× 2.8×
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是______(选填序号)。K^S*5U.C#O%
a.大理石粉 b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤,洗涤,干燥。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于________。
【解析】(1) 将棱铁矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分
(2) 漂白粉的成分中含有次氯酸根,调节酸碱度后,具有较强的氧化性,能使+2价的铁离子氧化成+3价,氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量,可以推测出另一种反应物为水,清楚了反应物,一般可以顺利的配平。
(3) 化学式量为89,组成元素是,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为
(4)完全沉淀,开始溶解,而在的时候开始沉淀,为了使能完全析出不影响,溶液的酸碱度控制在范围
(5)a大理石粉难溶于水,选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强,有利于镁离子完全沉淀
(6)蒸发浓缩、冷却结晶能使晶体尽快的析出
(7)综合计算(不展开)
答案:
(1) 增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积,使反应更加充分。
(2)
(3) (或其他合理答案)
(4) (或其他合理答案)
(5)b或(b和d);d
(6)蒸发浓缩、冷却结晶(或其他合理答案)
(7)(或其他合理答案)
(2010浙江卷)25.(14分)洗车安全气囊是德国安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析,确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶物为化合物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。
取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题:
(1)甲的化学式为 ,丙的电子式为 。
(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为 。
(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ,安全气囊中红棕色粉末的作用是 。
(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。
A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO
(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合物) 。
试题解析:
本题知识载体很新鲜,很生活,很化学。简答式的题目首先要进行分析,确定设计的物质及反应才能完成各小题的内容。
题目关键词:粉末分解释放氮气,粉末仅含Na、Fe、N、O,水溶性试验部分溶解,可溶部分为化合物甲,不溶物红棕色可溶于盐酸。13.0g甲完全分解为N2和单质乙,N26.72L,单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
解题分析:1、粉末由两种物质混合而成。2、红棕色物质可能为Fe2O3\Fe(OH)3等,根据题意只能是Fe2O3。3、甲只有两种元素,且含N,必含Na。3、计算:N(6.72/22.4)*2*14=8.4g,则Na的物质的量为:(13-8.4)/23=0.2mol,N与Na的物质的量之比为:0.6:0.2=3:1,则化合物甲为Na3N。4、在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O2和Fe。
答案:(1)Na3N,(2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2
(3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,红色粉末的作用是充当氧化剂,除去氮化钠分解产生的金属钠(金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质),提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。(4)从氧化性角度分析KNO3、CuO均可,但KNO3本身受热分解,产生氧气与氮气反应。故选择D. CuO。(5)实验目的:检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物,即检验NaOH和Na2CO3或NaHCO3。实验设计一:实验原理:定量分析法。步骤:1、称量混合固体的质量。2、将混合物加热,并将气体通入澄清石灰水,无气体则无NaHCO3,石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH,称量石灰水质量变化量mg。3、加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,称量石灰水质量增加量ng。4、通过m与n的计算获得最终结果。实验设计二:实验原理:测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。2、开始产生二氧化碳前,与开始产生二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有Na2CO3。大于1:1则为NaOH与Na2CO3的混合物。小于1:1则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。即比较图中a,b的大小。
教与学提示:
题型的难点1是通过定性和定量两种方式确定物质的化学
成分,其中Na3N又是学生很不熟悉的。难点2是氧化还原方程式的书写与配平,及氧化还原原理的应用。难点3是实验设计,通过定量来定性。但,题目设计与问题设计都在平时的练习与讨论中必然会涉及。比如实验设计部分,在省市多次统考中均有有关碳酸盐与酸反应定量问题出现过,或反复练习过。但,在简答的环境中也还是有难度的。解题中要动用到平时知识的积累,决定成败还是在平时。
(2010江苏卷)16.(10分)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有、、、等]。某主要生产、、的化工厂利用钡泥制取,其部分工艺流程如下:
(1)酸溶后溶液中,与的反应化学方程式为 。
(2)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓硝酸,
原因是 、 。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为 (填化学式);中和Ⅰ使溶液中 (填离子符号)的浓度减少(中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略)。
(4)上述流程中洗涤的目的是 。
【答案】
(1)Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O
(2)防止反应速度过快 浓HNO3易挥发、分解
(3)BaCO3 Fe3+ H+
(4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染
(凡合理答案均可)
【解析】本题主要考查的是无机化工流程的分析,此题为化工生产题型,主要考察了化合物性质。(1)Ba(FeO2)2与HNO3反应,生成对应的硝酸盐;(2)控制温度,不用浓硝酸的目的是控制反应速率,防止反应速率过快;同时浓硝酸容易挥发分解;(3)通过产物,结合溶液的酸碱性,选用的X为BaCO3,在I中有Fe3+、H+和Ba2+、NO3-等,加入BaCO3后,能使Fe3+和H+浓度降低;(4)在废渣中有可溶性钡盐,有毒,因此,洗涤的目的是减少可溶性钡盐对环境的污染。
(2010江苏卷)17.(8分)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
(1) 方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中的化学反应为:
能提高燃煤烟气中去除率的措施有 ▲ (填字母)。
A.增大氨水浓度
B.升高反应温度
C.使燃煤烟气与氨水充分接触
D. 通入空气使转化为
采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的,原因是▲(用离子方程式表示)。
(2) 方法Ⅱ重要发生了下列反应:
[]
与反应生成的热化学方程式为 。
(3) 方法Ⅲ中用惰性电极电解溶液的装置
如右图所示。阳极区放出气体的成分为 。
(填化学式)
【答案】
(1)AC
(2)S(g)+O2(g)= S O2(g) H=-574.0kJmol-1
(3) O2 SO2
【解析】本题考察的知识比较散,涉及到环境保护,一道题考察了几个知识点。覆盖面比较多。但盖斯定律、热化学方程式、离子方程式、点击方程式都是重点内容(1)提高SO2的转化率,可以增大氨水的浓度、与氨水充分接触;不需要通入CO2的原因是因为HCO3+SO2=CO2+HSO3而产生CO2 (2)主要考察盖斯定律的灵活运用。适当变形,注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的注意事项。(3)阴极的电极产生的气体为O2和SO2.
(2010四川理综卷)29.(16分)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4)作原料,生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下:
请回答下列问题:
硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是____________________________________。
(1) 向滤液I中加入铁粉,发生反应的离子方程式为:_________________________、____________________。
(2) 在实际生产过程中,向沸水中加入滤液Ⅲ,使混合液pH达0.5,钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用:_______________________________________________。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、___________、______________、_______________________(填化学式),减少废物排放。
(4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3),其方法是:将556a kgA(摩尔质量为278 g/mol)溶于水中,加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;再向红褐色胶体中加入3336b kg A和112c kg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料_______________________kg。
答案:(1) 或
(2)
(3) 加水促进钛盐水解,加热促进钛盐水解,降低浓度促进钛盐水解
(4)
解析:本题属于化工生产流程题。(1)考查酸的通性,可以与金属氧化物反应,又知道TI的化合价,可以写出化学方程式。(2)加入浓硫酸后,浓硫酸可以氧化亚铁离子,再加入铁粉,铁粉可以还原铁离子。除此外,铁粉还可以与溶液中的H+反应、(3)考查了影响盐类水解的因素。(4)考虑最后溶质是只有硫酸钠和硫酸铁,根据开始加入A为2a×103mol加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应.,说明加入氢氧化钠的物质的量为4a×103mol,后来又加入12b×103mol的A,和2c×103mol的铁。根据电荷守恒,溶质中硫酸钠消耗硫酸根离子为2a×103mol,。而溶液中加入的硫酸根离子物质的量共计为(2a+12b)×103mol,这样剩下的硫酸根就与铁离子结合。可知消耗铁离子为8b×103mol,根据铁元素守恒。nFe=(2a+4b+2c) ×103mol,n Fe2O3=(a+2b+c) ×103mol,计算得mFe2O3=kg.
2009年高考化学试题
1.(山东卷9)下列叙述错误的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.合金材料中可能含有非金属元素
B.人造纤维,合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
C.加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性
D.在车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放
答案:B
解析:
合金是两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的,A正确;
光导纤维主要成分是SiO2,属于无机物,B错误;
加热会使蛋白质发生变性,C正确;
在车排气管上加装“催化转化器”能将有毒的CO和NO转化为无毒的CO2和N2,D正确。
2.(09天津卷1)化学与生活密切相关,下列有关说法正确的是
A.维生素C具有还原性,在人体内起抗氧化作用
B.糖类、蛋白质、油脂属于天然高分子化合物
C.煤经气化和液化两个物理变化过程,可变为清洁能源
D.制作航天服的聚酯纤维和用于光缆通信的光导纤维都是新型无机非金属材料
答案:A
解析:
还原性的物质有抗氧化作用,A项正确;
B项,糖类不属于高分子,错;
C项,煤气化属于化学变化,错;
D项,聚酯纤维属于有机物,错。
3.(09天津卷5)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:CO+HbO2O2+HbCO,37℃时,该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。据此,下列结论错误的是
A.CO与HbO2反应的平衡常数K=
B.人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损
D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动
答案:C
解析:w.w.w.
由反应方程式知,K的表达式正确,A对;CO与HbO2反应的平衡常数达220,可见其正向进行的程度很大,正确。K=,由题意知,K=220,时,人受损,则C(CO)/C(O2)=9×10-5,C项错。D项,当O2浓度很大时,题中平衡将逆向移动,从而解救人,正确。
4.(09江苏卷1)《中华人民共和国食品安全法》于2009年月1日起实施。下列做法不利于平安全的是
A.用聚氯乙烯塑料袋包装食品
B.在食品盐中添加适量的碘酸钾
C.在食品加工中科学使用食品添加剂
D.研发高效低毒的农药,降低蔬菜的农药残留量
答案:A
解析:
A项, 聚氯乙烯有毒,不能用于塑料袋包装食品,要用只能用聚乙烯,故选A
项;
B项,碘单质有毒而且易升华,碘化钾有苦味而且不稳定,容易被氧化成有毒的碘单质,碘酸钾是一种稳定易吸收的盐,故选择碘酸钾才作为最理想的添加剂,我们食用的食盐通常加的都是碘酸钾;w.w.w.
C项,我国食品卫生法规定,食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。食品营养强化剂也属于食品添加剂。食品添加剂的好处首先是有利于食品保藏,防止食品腐烂变质。食品添加剂还能改善食品的感官性状,满足人们口感的要求。适当使用着色剂、食用香料以及乳化剂、增稠剂等食品添加剂,可明显提高食品的感官质量。保持、提高食品的营养价值是食品添加剂又一重要作用。国内外对食品添加剂都有严格规定和审批程序。只要严格按照国家批准的品种、范围、计量使用添加剂,安全才有保障。
D项,高效、低毒、低残留农药是现代农药发展的一个方向。
5.(09江苏卷5)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是
A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C.的熔点很高,可用于制作耐高温材料
D.点解饱和溶液,可制得金属镁
答案:Dw.w.w.
解析:
A项,明矾净水的原理是,利用的吸附性进行净水;B项,是因为轮船主要用铁造外壳,铁在海水中易被腐蚀.镀上比铁活泼的锌,形成原电池,锌作负极,失去电子先被腐蚀,从而起到保护铁的作用,从而可减缓船体的腐蚀速率;氧化镁的熔点是2852℃,可用于制作耐高温材料;电解饱和溶液,发生地化学反应为,不会产生金属镁,电解熔融的能制取单质镁,发生的反应。
6.(09广东理科基础22)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A.①②B.②③C.①④D.③④
答案:A
解析:
光导纤维的成分是SiO2,③错;陶瓷的成分是SiO2,而不属于硅酸盐,④错。故A项正确。
7.(09广东理科基础23)下列有关金属及其合金的说法不正确的是
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹
D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用
答案:B
解析:w.w.w.
生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次降低,故B项错。
8.(09广东理科基础26)下列措施不符合节能减排的是
A.大力发展火力发电,解决广东电力紧张问题
B.在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏
D.用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气
答案:A
解析:
火力发电,必须使用外界的能源,不节能,故A项不符。太阳能热水器,使用太阳能,是节能的,B项符合;回收石膏,是充分利用原子的一种表现,C项符合;沼气为作燃气,是节能的,D项符合。
9.(09广东理科基础27)工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法正确的是
答案:D
解析:w.w.w.
废酸与碱中和属于化学法,A项错;Cu2+不可能用SO42-沉降,B项错;活性碳无法吸收苯,C项错;Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH,是复分解法,属于化学法,D项正确。
10.(09广东化学2)广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是
A.从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
B.往淡水中加入NaCl等配成人造海水,可用于海产品的长途运输[]
C.赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的
D.海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属
答案:D
解析:
海水中含碘含的是碘离子(I—),要从海水中提取碘单质(I2)必然会涉及到元素化合价的升降所以一定涉及氧化还原反应,故A正确;赤潮主要是由生活污水和工农业生产的废水任意排放引起水中N、P元素增高造成水域的水富营养化而造成的,故C正确;由于岩石、大气、生物的相互作用,B不是金属元素,故D不正确。
11.(09广东化学5)下列说法都正确的是w.w.w.
①江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关[]
②四川灾区重建使用了大量钢材,钢材是合金
③“钡餐”中使用的硫酸钡是弱电解质
④太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界位置
⑤常用的自来水消毒剂有氯气和二氧化氮,两者都含有极性键
⑥水陆两用公共汽车中,用于密封的橡胶材料是高分子化合物
A.①②③④B.①②④⑥C.①②⑤⑥D.③④⑤⑥[]
答案:B
解析:
根据胶体的性质①正确;钢材是铁和碳的合金,②正确;“钡餐”是硫酸钡,但硫酸钡是强电解质,因为尽管硫酸钡是难溶物但溶于水的部分确实完全电离的③错;硅元素位于周期表第三周期第ⅣA主族,是处于金属与非金属的交界处,④正确;氯气是由非极性键组成的单质,⑤错;橡胶是高分子化合物,⑥正确。
12.(09广东化学8)广州将于2010年承办第16界亚运会。下列措施有利于节能减排、改善环境质量的有
①在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上,广东将继续发展核电,以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题
②积极推行“限塑令”,加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料
③加速建设地铁、轻轨等轨道交通,促进珠三角城市一体化发展,减少汽车尾气排放
④发展低碳经济、循环经济,推广可利用太阳能、风能的城市照明系统
⑤使用生物酶降解生活废水中的有机物,使用填埋法处理未经分类的生活垃圾
A.①②③④ B.①②⑤
C.①②④⑤ D.③④⑤
答案:Aw.w.w.
解析:
垃圾的处理不能进行填埋处理,而应进行分类处理,故⑤错。
13.(09北京卷5)化学与人类生活密切相关。下列说法正确的是:
A.苯酚有一定毒性,不能作消毒剂和防腐剂
B.白磷着火点高且无毒,可用于制造安全火柴
C.油脂皂化生成的高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分
D.用食醋去处水壶中的水垢时所发生的事水解放应
答案:C
14.(09四川卷6)开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是
A. 氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
B. C60属于原子晶体,用于制造纳米材料
C. 纤维素乙酸酯属于天然高分子材料
D. 单晶硅常用于制造光导纤维
答案:A
15.(09上海卷1)下列措施不能达到节能减排目的的是
A.利用太阳能制氢燃料 B.用家用汽车代替公交车
C.利用潮汐能发电 D.用节能灯代替白炽灯
答案:Bw.w.w.
16.(09上海卷4)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是
①幕布的着火点升高②幕布的质量增加
③氯化铵分解吸收热量,降低了温度④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A.①②B.③④C.③④D.②④[]
答案:B
17.(09重庆卷6)材料与化学密切相关,表中对应系错误的是
材料 主要化学成分
A 刚玉、金刚石 三氧化二铝[]
B 大理石、石灰石 碳酸钙
C 普通水泥、普通玻璃 硅酸盐
D 沙子、石英 二氧化硅
答案:A
解析:
金刚石是由碳元素组成的单质,而不是三氧化铝,A项错误。
18.(09上海理综13)酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是:橙色的K2Cr2C7酸性水溶液乙醇迅速生成蓝绿色Cr3+。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是
①乙醇沸点低②乙醇密度比水小
③乙醇有还原性④乙醇是烃的含氧化合物
A.②④ B.②③ C.①③ D.①④
答案:Cw.w.w.
19.(09上海理综14)生活中难免会遇到一些突发事件,我们要善于利用学过的知识,采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏,以下自救方法得当的是
A.只要在室内放一盆水
B.向地势低的地方撤离
C.观察风向,顺风撤离
D.用湿毛巾或蘸有石碱水的毛巾捂住口鼻撤离
答案:D
20.(09江苏卷16)(8分)以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:
(1)反应I前需在溶液中加入▲(填字母),以除去溶液中的。w.w.w.
A.锌粉 B.铁屑 C.KI溶液 D.
(2)反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是。
(3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是。
(4)反应Ⅳ常被用于电解生产(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生地电极反应可表示为。
答案:
(1)B
(2)防止NH4HCO3分解(或减少Fe2+的水解)
(3)降低K2SO4的溶解度,有利于K2SO4析出。
(4)2SO42--2e-2S2O82-
解析:
(1)在溶液中除去溶液中的,最好选用铁屑或铁粉,比较简单。
(2)如果温度过高会导致NH4HCO3分解同样也会加快Fe2+的水解(温度越高水解速率越快)这样会使原料利用率降低。
(3)由题目看出在III反应中生成的K2SO4为固体,而K2SO4在无机溶剂中溶解度是比较大的,要想使K2SO4析出只能降低其溶解度所以加入醇类溶剂目的降低K2SO4的溶解度。
(4)根据阴阳极反应原理阳极失电子发生氧化反应,此题实质是电解硫酸铵溶液,在根据反应后的产物得出正确的答案。
21.(09天津卷9)(18分)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:w.w.w.
(1)请列举海水淡化的两种方法: 、 。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、 、 、或H2、 。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br,其目的为 。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为 ,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,了如下装置简图:[]
请你参与分析讨论:w.w.w.
①图中仪器B的名称: 。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是 。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件: 。
④C中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是 。
答案:
解析:
本题考查海水中提取溴的实验。电解NaCl溶液的方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,其中Cl2有可能与NaOH会生成NaClO。步骤I中的Br2的浓度很小,多次用SO2反复吸收,最终用Cl2处理,则可获得大量的工业溴。溴具有强氧化性可以氧化SO2,生成H2SO4,因此要注意酸对设备的腐蚀问题。溴具有腐蚀性,可以腐蚀橡胶。蒸馏的目的,就是通过沸点不同而提纯Br2,所以要通过温度计控制好Br2沸腾的温度,尽可能使Br2纯净。
22.(山东卷31)(8分)(化学-化学与技术)
金属铝的生产是以Al2O3为原料,在熔融状态下进行电解:
请回答下列问题:
(1)冰品石(Na3AlF6)的作用是 。
(2)电解生成的金属铝是在熔融液的 (填“上层”或“下层”)。
(3)阴极和阳极均由 材料做成;电解时所消耗的电极是 (填“阳极”或“阴极”)。
(4)铝是高耗能产品,废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上,最能体现节能减排思想的是将回收铝做成 (填代号)。
a.冰品石 b.氧化铝 c.铝锭 d.硫酸铝
答案:
(1)降低Al2O3的熔化温度
(2)下层
(3)碳棒(或石墨)阳极
(4)c
解析:w.w.w.
(1)Al2O3的熔点很高,熔化得需要较多能量,加入助熔剂就可节约能量,降低熔化温度
(2)由于冰晶石(Na3AlF6)与氧化铝熔融物密度比铝的小,所以铝在熔融液的下层。
(3)电解时阳极的碳棒被生成的氧气氧化。
(4)电解产生的铝要尽量以单质形式存在,所以将回收铝做成铝锭最好。
23.(09安徽卷28)(17分)
Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好PH和浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表),设计如下对比试验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号[] 实验目的[] T/K PH c/10-3mol·L-1
H2O2 Fe2+
① 为以下实验作参考 298 3 6.0 0.30
② 探究温度对降解反应速率的影响
③ 298 10 6.0 0.30
[数据处理]实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图。
(2)请根据右上图实验①曲线,计算降解反应在50~150s内的反应速率:
(p-CP)=mol·L-1·s-1
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:。
(4)实验③得出的结论是:PH等于10时,。
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反w.w.w.k.s.5.u.c.o.m应的方法:
答案:
(1)
(2)8.0×10-6
(3)过氧化氢在温度过高时迅速分解。
(4)反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止)
(5)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH约为10(或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)
解析:
(1)实验①是参照实验,所以与实验①相比,实验②和③只能改变一个条件,这样才能起到对比实验的目的,则实验②是探究温度对反应速率的影响,则T=313K,pH=3,c(H2O2)=6.0mol·L-1,c(Fe2+)=0.30mol·L-1,实验③显然是探究pH的大小对反应速率的影响;
(2)在50~150s内,△c(p-CP)=0.8mol·L-1,则v(p-CP)=0.08mol·L-1·s-1;(3)温度过高时,H2O2分解,c(H2O2)浓度减小,导致反应速率减小;
(4)从图中看出,pH=10时,c(p-CP)不变,即反应速率为零,说明碱性条件下,有机物p-CP不能降解;
(5)从第(4)可以得出,在发言液中加入NaOH溶液,使溶液的pH迅速增大,反应停止。
24.(09江苏卷17)(8分)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末。
(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中,不符合环境保护理念的是(填字母)。
A.热裂解形成燃油 B.露天焚烧
C.作为有机复合建筑材料的原料 D.直接填埋
(2)用的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
====
====
====
在溶液中与反应生成和的热化学方程式为。
(3)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10℅和3.0的混合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。w.w.w.
温度(℃) 20 30 40 50 60 70 80
铜平均溶解速率() 7.34 8.01 9.25 7.98 7.24 6.73 5.76
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因是。
(4)在提纯后的溶液中加入一定量的和溶液,加热,生成沉淀。制备的离子方程式是。
答案:
(1)BD
(2)Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68KJ.mol-1
(3)H2O2分解速率加快
(4)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+
解析:
(1)有关环保的比较容易。
(2)主要考察盖斯定律的灵活运用。适当变形,注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的注意事项。
(3)考察影响化学反应速率的因素,结合双氧水的性质即可得出答案。
(4)根据题目条件书写离子方程式常规题。
25.(09浙江卷27)(15分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和,化学方程式如下:
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的0(填写“>”、“<”、“=”。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K=。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是。
A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线是实验编号。
答案:w.w.w.
(1)<
(2)1.88×10-4mol/(L·s)
(3)5000
(4)C、D
(5)①II:280、1.20×10-3、5.80×10-3
Ⅲ:1.2×10-3、5.80×10-3
②
解析:w.w.w.
(1)自发反应,通常为放热反应,即 H小于0。
(2)以NO计算,2s内NO的浓度变化为(10-2.5)×10-4mol/L,V(NO)=7.5×10-4/2=3.75×10-4mol/(L·s)。根据速率之比等于计量系数比可知,V(N2)=1/2V(NO)=1.875×10-4mol/(L·s)。
(3)=
=5000。
(4)催化剂不影响平衡的移动,A项错;该反应放热,故降温平衡正向移动,NO转化率增大,B项错,C项正确;缩小体积,即增大压强,平衡向体积减小的方向运动,即正向移动,D项正确。
(5)本题为实验探究题,目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响,研究时只能是一个变量在起作用,所以II中数据与I比较催化剂的比表面积增大了,故其他的数据应与I完全相同;III中数据与II比较,催化剂的比表面积数据未变,但是温度升高,故其他数据是不能改变的。实质I、II研究是催化剂的比表面积对速率的影响,II、III研究是温度对速率的影响。作图,可根据先拐先平的原则,即最里面的线先达平衡,速率快,应对应于III(因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的),II比I快,因为两组温度相同,但是II中催化剂的比表面积大。
26.(09福建卷24)(13分)
从铝土矿(主要成分是,含、、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如下:
请回答下列问题:w.w.w.
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为_________.
(2)流程乙加入烧碱后生成Si的离子方程式为________.
(3)验证滤液B含,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成份是________(填化学式),写出该溶液的一种用途________
(5)已知298K时,的容度积常数=5.6×,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡,测得PH=13.00,则此温度下残留在溶液中的=_______.
答案:
(1)Al2O3+6H+2Al3++3H2O
(2)SiO2+2OH-SiO32-+H2O
(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案:)
(4)NaHCO3;制纯碱或做发酵粉等合理答案:
(5)5.6×10-10mol/L
解析:
本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。(1)与HCl反应生成Al3+,应为铝土矿中Al2O3。(2)SiO2可以溶于NaOH中生成Na2SiO3。(3)检验Fe3+的特征反应很多,如与KSCN显血红色,与苯酚显紫色,与OH-显红褐色沉淀等。(4)生成E、K时,CO2均是过量的,故应生成NaHCO3。(5),=5.6×10-12/(0.1)2=5.6×10-10。
27.(09北京卷26)(15分)
以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略);
I从废液中提纯并结晶处。
II将溶液与稍过量的溶液混合,得到含的浊液
IV将浊液过滤,用90°C热水洗涤沉淀,干燥后得到固体
V煅烧,得到固体
已知:在热水中分解
(1) I中,加足量的铁屑出去废液中的,该反应的离子方程式是
(2) II中,需加一定量硫酸,运用化学平衡原理简述硫酸的作用
(3) III中,生成的离子方程式是。若浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是。
(4) IV中,通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验操作是是。
(5) 已知煅烧的化学方程式是,现煅烧464.0kg的,得到316.8kg产品,若产品中杂质只有,则该产品中的质量是kg(摩尔质量/g·;)
答案:w.w.w.
(1)Fe+2Fe3+=3Fe2+
(2)加入硫酸,H+浓度增大,使Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+的平衡向逆反应方向移动,从而抑制FeSO4的水解
(3)Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
4FeCO3+6H2O+O2=4Fe(OH)3↓+4CO2
(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中,滴加酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净
(5)288.0
28.(09北京卷28)(15分)
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整w.w.w.
4+11
(2)接触室中发生反应的化学方程式是。
(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母)。
a.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
b.过量空气能提高的转化率
c.使用催化剂能提高的反应速率和转化率
d.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(4)每160g气体与化合放出260.6kJ的热量,该反应的热化学方程是。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的和铵盐。
①既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的。吸收的离子方程式是。
②为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果;
铵盐质量为10.00g和20.00g时,浓硫酸增加的质量相同;铵盐质量为30.00g时,浓硫酸增加的质量为0.68g;铵盐质量为40.00g时,浓硫酸的质量不变。
计算:该铵盐中氮元素的质量分数是%;若铵盐质量为15.00g。浓硫酸增加的质量为。(计算结果保留两位小数)
答案:
(1)FeS2
(2)
(3)abd
(4)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l);ΔH=-130.3kJ/mol
(5)①SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
②14.562.31g
29.(09海南卷14)(8分)
汽车已经成为重要的交通工具,但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。已知汽车尾气中的主要污染物有:CmHn(烃)、SO2、NOX、CO和C等,请回答下列有关问题。
(1)若用CmHn表示汽油的主要组成,CmHn在空气中完全燃烧的化学方程式为,汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力,这一过程中能量的转化是由能转化为能,最终转化为机械能;
(2)通过车用燃油的精炼加工处理,可减少汽车尾气中的(填化学式,多填本空不得分)排放;
(3)目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理,写出在催化剂作用下NOX与CO反应的化学方程式。
答案:
(1)(2分)
化学热(2分)
(2)(2分)
(3)(2分)
30.(09海南卷20)(20分)
20-1~20-3题为选择题,每小题3分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。20-4题为非选择题,请在答题纸相应位置做答。
20-1.下列有关肥皂的叙述中错误的是:w.w.w.
A.肥皂与纯碱的去污原理相同
B.肥皂可以加速油污在水中的分散
C.肥皂是油脂在碱性条件下水解生成的
D.肥皂主要成分的分子中含有亲油基团和亲水基团
20-2.下列使用化肥、农药的描述中正确的是:
A.高温多雨时比较适合施用钾肥
B.长期施用硫铵会造成土壤板结
C.石硫合剂必须与硫酸混合后才能施用
D.过磷酸钙必须经硫酸处理后才能施用
20-3.下列有关硬水及其软化的说法中错误的是:
A.离子交换法可以软化硬水
B.硬水中含有较多Ca2+、Mg2+
C.生产、生活使用的天然水必须经软化
D.加热可使暂时硬水中的Ca2+生成CaCO3沉淀
20-4(11分)
工业上常用氨氧化法生产硝酸,其过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝网)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题:
(1)氨催化氧化的化学方程式为:
(2)原料气中空气必须过量,其主要原因是;
(3)将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是;
(4)水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应,其化学方程式为,为了提高水对二氧化氮的吸收率,可采取的措施为(答2项)
答案:w.w.w.
20-1A(3分)
20-2B(3分)
20-3C(3分)
20-4(11分)
(3分)
(2)提高氨的转化率和一氧化氮的转化率(2分)
(3)增大单位质量的催化剂与反应物的接触面积(2分)
(4)加压降温
31.(09宁夏卷37)[化学—选修化学与技术](15分)
请回答氯碱的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=_______(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中X、Y分别是_____、_______(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:______;负极:_____;
③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)____________、____________。
答案:
(1)k=M(Cl2)/2M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89
(2)③①②
(3)①Cl2H2a%小于b%②O2+4e-+2H2O=4OH- H2-2e-+2OH-=2H2O③燃料电池可以补充电解池消耗的电能;提高产出碱液的浓度;降低能耗(其他合理答案也给分)
解析:
(1)只要了解电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑即可得到,k=M(Cl2)/2M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89;
(2)只要抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系:③①②;
(3)本题突破口在于B燃料电池这边,通空气一边为正极(还原反应),那么左边必然通H2,这样Y即为H2;再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的就是X,必然为Cl2了;A中的NaOH进入燃料电池正极再出来,依据O2+4e-+2H2O=4OH-可知NaOH+浓度增大。
32.(09上海理综五)(本体14分)铅是一种重金属,相对原子量为207。铅和铅的化合物有很多用途,如蓄电池等,但铅类化合物大多有毒,燃煤厂、金属冶炼厂等都有主要的铅污染源。铅一旦进入人体会累积,对人脑、肾脏和造血功能有损害。为了了解环境中的铅污染问题,小红他同学进行了如下的研究。
48.小红查阅到右图资料,图中记录了离某公路不同距离处种植的卷心菜中铅的含量。由改图推测:卷心菜内里叶片的铅可能直接来于,造成卷心菜外围叶片含铅量不同的重要原因。
49.在阅读资料时,小红又发现,儿童从空气中吸入的铅量是成人吸入量的1.6~1.7倍。为了探讨这个现象,她展开了如下的研究。利用所学知识完成以下填空。
(1)课题名称为:
(2)通过取样分析,得到了一下实验数据:
离地面高度(m) 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
铅的浓度() 1.10 0.98 0.91 0.72 0.66 0.54 0.50
分析以上实验数据,可以得出的结果是
造成此结果的原因可能是
50.在走访调查中,小红观察到某乡镇颜料厂排出的废水带有颜色,经鉴定含有铅。为了测定废水中铅的浓度,他设计了如下实验步骤:w.w.w.
(1)步骤中过滤需要的玻璃仪器是、和玻璃棒。
(2)步骤中a操作称为,缺少此操作,测得结果(填“偏高”、“偏低”、或“无影响”)。
51.通过研究,小红提出了一系列降低铅对环境污染的建议,下列建议中不恰当的事()
A.使用无铅汽油
B.开发新的无铅燃料
C.倡导使用铅蓄电池作动力的电动车
D.燃煤电厂、金属冶炼厂的废气经除尘后排放。
答案:
48.土壤(根系吸收);汽车尾气含铅,离公路距离不同,空气中含铅量不同
49.近地面不同高度空气含铅量的研究:离地面越低(高),含铅量越高(低);铅和铅化合物密度大。
50.烧杯;漏斗;烘干;偏高
51.C
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2009—2011年高考化学试题分类解析—物质的量
2011年高考
1.(2011广东高考9)设nA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是
A、常温下,23g NO2含有nA个氧原子
B、1L0.1mol L-1的氨水含有0.1nA个OH―
C、常温常压下,22.4LCCl4含有个nA个CCl4分子
D、1molFe2+ 与足量的H2O2溶液反应,转移2nA个电子
解析:本题考察以物质的量为核心的有关计算和判断。NO2的摩尔质量是46g/mol,所以23g NO2的物质的量是0.5mol,含有0.5mol×2=1mol氧原子,即含有nA个氧原子,A正确;NH3·H2O属于弱电解质,在溶液中部分电离,因此1L0.1mol L-1的氨水不可能电离出0.1molOH-,B不正确;常温常压下,CCl4是液体,因此不适用于气体的摩尔体积,即22.4LCCl4不是1mol,C不正确;Fe2+ 被氧化,产物是Fe3+ ,因此1molFe2+ 与足量的H2O2溶液反应,转移nA个电子,D也不正确。
答案:A
2.(2011新课标全国)下列叙述正确的是
A.1.00mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子
B. 1.00mol NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023
C.欲配置1.00L ,1.00mol.L-1的NaCl溶液,可将58.5g NaCl溶于1.00L水中
D.电解58.5g 熔融的NaCl,能产生22.4L氯气(标准状况)、23.0g金属钠
解析:NaCl属于离子化合物,不存在NaCl分子,A不正确;Na+的最外层已经达到8电子稳定结构,所以B正确;1.00L ,1.00mol.L-1的NaCl溶液是指1.00molNaCl即58.5g NaCl溶于水配成1L溶液,而不是指溶剂为1L,C不正确;有原子守恒可知58.5g NaCl只能生成0.5mol氯气,在标准状况下是11.2L,D不正确。
答案:B
3.(2011海南)设NA是阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.1molAl3+离子含有的核外电子数为3NA
B.1molCl2与足量的铁反应,转移的电子数为3NA[来
C.10LpH=1的硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
D.10LpH=13的NaOH溶液中含有的OH-离子数为NA[]
[答案]D
命题立意:阿佛加德罗常数的考查
解析:A选项中Al3+是10电子粒子;B选项中计算要以Cl2为计算依据;C选项中硫酸已经完全电离,不要重复计算;D选项由pH=13计算OH-浓度为0.1mol/L。
【技巧点拨】关于NA于的题主要是陷阱的识别,平时要多注意积累。
4. (2011全国II卷12)NA为阿伏伽德罗常数,下列叙述错误的是
A.18gH2O中含的质子数为10NA
B.12g 金刚石含有的共价键数为4NA
C.46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA
D.1 mol Na 与足量O2 反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子
解析:金刚石中平均每一个碳原子形成2个共价键,因此12g 金刚石含有的共价键数为2NA
答案:B
5.(2011江苏高考8)设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA
B.25℃,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24L已烷含有分子的数目为0.1NA
D.常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4NA
解析:本题考查阿伏加德罗常数计算中一些常见问题和注意事项。
A.甲醇的结构简式是CH3OH,故1mol甲醇中含有C—H键的数目为3NA。
B.溶液体积未知,无法计算OH-的数目。
C.标准状况下已烷为液态,不适用于气体摩尔体积,无法计算。
D.Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,O的化合价-1价转变为0价,转移电子1mol,0.2×2=0.4NA。
解决此类问题的关键是:灵活应用各种知识,尤其基本概念与理论中元素守恒、化学键问题、晶体结构问题、氧化还原中电子转移问题、可逆反应问题及物质的量计算中一些特殊物质的状态等。
【备考提示】结合阿伏伽德罗常数为NA,判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一,在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种题型所涉及的指示非常丰富,在备考复习时应多加注意,强化训练,并在平时的复习中注意知识的积累和总结。
答案:D
2010年高考
1. (10广东理综卷)8.设 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.16g 中含有4个C-H键
B.1mol·溶液含有个
C.1mol Cu和足量稀硝酸反应产生 个NO分子
D.常温常压下,22.4L 中含有 个分子
解析:每个中含有4个C-H键,故16g (1mol)中含有4个C-H键
,A正确;
没有告诉溶液的体积,无法知道的物质的量,故B错;
根据关系式,1mol Cu~2mol NO,故C错;[]
常温常压下,22.4L 不是1mol。
答案:A
(2010山东卷)9.和是氧元素的两种核素,表示阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A.与互为同分异构体
B. 与核外电子排布方式不同
C.通过化学变化可以实现与间的相互转化
D.标准状况下,1.12L和1.12L均含有0.1个氧原子
解析:A中的物质是同一种物质,都是氧气,故A错;B中的两种氧原子的电子数相等,核外电子排布也相等,故B错;之间的转化,,是原子核的变化,不化学变化,故C错;1.12L标准状况下的物质的量为0.05mol,含有氧原子数为0.1,故D正确。
答案:D
(2010福建卷)7.表示阿伏伽德罗常数,下列判断正确的是
A.在18中含有个氧原子
B.标准状况下,22.4L空气含有个单质分子
C.1 molCl2参加反应转移电子数一定为2
D.含个的溶解于1L水中,的物质的量浓度为
解析:本题考察阿弗加德罗常数的计算和判断
A 18正好是0.5mol,一个氧分子正好含有两个氧原子,所以氧原子的物质的量为1mol,即为1
B 空气是混合物
C 在氯气与水的反应中,1molCl2 就只转移1的电子
D 所得溶液中含个,可得氢氧化钠的物质的量为1mol,但这时候溶液不是1L,所以物质的量浓度不是1mol/L.
答案:A
(2010上海卷)7.NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是
A.等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA
B.1.7g H2O2中含有的电子数为0.9 NA
C.1mol Na2O2 固体中含离子总数为4 NA
D.标准状况下,2.24L戊烷所含分子数为0.1 NA[]
答案:B[]
解析:此题考查了阿伏伽德罗常数知识。阿伏伽德罗常数是指1mol任何微粒中含有的微粒数,等物质的量不一定是1mol,A错;H2O2的相对分子质量为:34,故其1.7g的物质的量为0.05mol,其每个分子中含有的电子为18个,则其1.7g中含有的电子的物质的量为0.9mol,数目为0.9NA,B对;Na2O2固体中,含有的是Na+和O22-两种离子,1mol固体中含有3mol离子,故其中的离子总数为:4 NA,C错;戊烷在标准状况下为液态,故其2.24L不是0.1mol,D错。
易错警示:进行阿伏伽德罗常数的正误判断的主要考查点有:①判断一定量的物质所含的某种粒子数目的多少;②物质的组成;③通过阿伏加德罗常数进行一些量之间的换算等,在解题时要抓住其中的易错点,准确解答。
(2010江苏卷)5.设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是[]
A.常温下,的溶液中氮原子数为0.2
B.1mol羟基中电子数为10
C.在反应中,每生成3mol转移的电子数为6
D.常温常压下W W W K S 5 U . C O M
,22.4L乙烯中键数为4
【答案】A
【解析】本题主要考查的是以阿伏伽德罗常数为载体考查如下知识点①考查22.4L/mol的正确使用;②考查在氧化还原反应中得失电子数的计算等内容。A项,无论水解与否,根据元素守恒;B项,1mol羟基中有9个电子;C项,在该反应中,每生成3mol,转移5个电子;D项,常温常压下,气体摩尔体积不为22.4L/mol。综上分析得知,本题选A项。[]
【备考提示】结合阿伏伽德罗常数为,判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一,在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种题型所涉及的指示非常丰富,在备考复习时应多加注意,强化训练,并在平时的复习中注意知识的积累和总结。
(2010四川理综卷)7.表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 []
A.标准状况下,22.4L二氯甲烷的分子数约为个
B.盛有的密闭容器中含有个氧原子,则的物质的量为0.5mol
C.17.6g丙烷中所含的极性共价键为个
D.电解精炼铜时,若阴极得到电子数为个,则阳极质量减少64g
答案:B
解析:本题考查微粒数与物质的量、物质的质量等的关系;二氯甲烷在标况下为液态,22.4L不一定为1mol,A项错误;1molSO2中含有氧原子2mol,故含有个氧原子的的物质的量为0.5mol,B项正确;17.6g丙烷的物质的量为0.4mol,1mol丙烷中含有极性键8mol,故0.4mol中含有极性键3.2mol,为3.2NA个,C项错误;精炼铜时,阳极为粗铜,当转移2mol电子时,阳极消耗的质量不一定为64g,D项错误。
(2010四川理综卷)12.标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g/ml),所得溶液的密度为p g/ml,质量分数为ω,物质浓度为c mol/L,则下列关系中不正确的是
A. B.
C. D.C=1000Vρ/(17V+22400)
答案:A
解析:本题考查基本概念。考生只要对基本概念熟悉,严格按照基本概念来做,弄清质量分数与物质的量浓度及密度等之间的转化关系即可。
2009年高考化学试题
1.(09年福建理综·8)设NA为阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是
A.24g镁的原子量最外层电子数为NA
B.1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H+数为0.1NA
C.1mol甲烷分子所含质子数为10NA[]
D.标准状况下,22.4L乙醇的分子数为NA
答案:C
解析:A项,镁的最外层电子数为2,故错;B项,乙酸为弱电解质,部分电离,故H+小于0.1NA,错;C项,CH4的质子数为10,正确;D项,乙醇标状下不是气体,错。
2.(09年广东化学·6)设NA 代表阿伏加德罗常数(NA )的数值,下列说法正确的是
A.1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为NA
B.乙烯和环丙烷(C3H6 )组成的28g混合气体中含有3NA 个氢原子
C.标准状况下,22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为NA
D.将0.1mol氯化铁溶于1L水中,所得溶液含有0.1NA Fe3+
答案:C
解析: K2SO4中阴离子为硫酸根,1mol硫酸根所带电荷为2mol,A错误。乙烯和C3H6的最简式相同均为CH2,28g混合气有2molCH2,所以含4molH原子,B错误。Fe3+在溶液中发生水解,0.1molFeCl3溶液中,Fe3+的物质的量要小于0.1mol,D错误。
3.(09年广东理基·20)设NA代表阿伏加德罗常数(NA)的数值,下列说法正确的是
A.22.4 L Cl2中含有NA个C12分子
B.1 L 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中有0.1 NA个Na+
C.1 mol H2与1 mol C12反应生成NA个HCl分子
D.1 mol Ca变成Ca2+时失去的电子数为2NA
答案:D
解析:A选项没有指出条件是否为标准状况;B选项中Na+的物质的量为0.2mol,因此Na+应为0.2NA个;C选项中H2和Cl2反应的化学方程式为H2+Cl2=2HCl,因此1 mol H2与1 mol C12反应生成2NA个HCl分子;D选项中Ca失电子的反应为Ca-2e-=Ca2+,因此1 mol Ca失去2NA个电子数变成Ca2+。所以D选项正确。
4.(09年江苏化学·4)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是[]
A.25℃时,pH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA
B.标准状况下,2.24L Cl2与过量稀NaOH溶液反应,转移的电子总数为0.2NA
C.室温下,21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
D.标准状况下,22.4L 甲醇中含有的氧原子数为1.0NA
答案:C
解析:A项,pH=13也就是意味着c(H+)=1×10-13mol·L-1,则c(OH-)=1×10-1mol·L-1,所以n(OH-)=n(OH-)×V=1×10-1mol·L-1×1L=0.1mol,所以N(OH-)=0.1NA;B项,发生的化学反应方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(该反应为歧化反应),n(Cl2)=0.1mol,那么转移电子的数目应该为0.1NA;C项,乙烯和丁烯的最简式都是CH2,则n(CH2)==1.5mol,所以n(C)=01.5mol,N(C)=1.5NA;D项,标准状况下,甲醇为液态,那么甲醇的物质的量就不是1mol,则所含有的氧原子个数也不为NA。
【考点分析】以阿伏伽德罗常数为载体考察如下知识点①考查22.4L/mol的正确使用;②考查在氧化还原反应中得失电子数的计算;③正确表示一定物质的量的某物质微粒所含某种微粒的个数;④考查在标准状况下一定体积的气体分子所含的分子数和原子数。
5.(09年宁夏理综·7)将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积11.2L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为
A.NO2 B.N2O2 C.N2O D.N2O4
答案:A
解析:根据2NxOy+2yCu=2yCuO+xN2,以及题中数据反应后气体体积为反应前气体体积的一半,可以得到x=1,因此只有A选项符合题意。
【点评】本题主要考查气体摩尔体积,阿伏伽德罗常数等知识,题目较为老套,而且这种题目在若干年前就已经经常出现了。[]
6.(09年山东理综·10)下列关于氯的说法正确的是
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.若35 17Cl、37 17若Cl为不同的核素,有不同的化学性质学科
C.实验室制备Cl2,可用排放和食盐水集气法收集
D.1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA 表示阿伏伽德罗常数)
答案:C
解析:本题以氯元素为载体,从氧化还原、原子结构、收集方法不同角度进行考查,体现了山东理综化学选择题的命题模式。氯气与水的反应既是氧化剂也是还原剂;同一元素的不同核素化学性质几乎完全相同而物理性质不同;D中提Cl2的体积未指明是标准状况。实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集也可用瓶口向上排空气法收集,故C正确。
7.(09年海南化学·8)下列叙述正确的是(用NA代表阿伏加德罗常数的值)
A.2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
B.1molHCl气体中的粒子数与0.5 mo1/L盐酸中溶质粒子数相等
C.在标准状况下,22.4LCH4与18gH2O所含有的电子数均为10 NA
D.CO和N2为等电子体,22.4L的CO气体与lmol N2所含的电子数相等
答案:C []
解析:A中镁为0.1mol,失去的电子数为0.2 NA;B中盐酸无体积,不能计算出粒子数;D选项中使用气体摩尔体积不是在标准状况下。
8.(09年海南化学·11)在5mL 0.05 mo1/L的某金属氯化物溶液中,滴加0.1 mo1/L AgNO3溶液,生成沉淀质量与加入AgNO3溶液体积关系如图所示,则该氯化物中金属元素的化合价为:
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
答案:C
解析:设氯化物化学式为MClx
MClx —— x AgNO3
1 x
5mL×0.05 mol·L-1 0.1 mol·L-1×7.5mL
x = 3
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2009—2011年高考化学试题分类解析—氧化还原反应
2011年高考
1.(2011全国II卷13)某含铬Cr2O72- 废水用硫亚铁铵[FeSO4·(NH4)2 SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n molFeO·FeyCrxO3 。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是
A.消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(2-x)mol
B.处理废水中Cr2O72- 的物质量为mol
C.反应中发生转移的电子数为3nx mol
D.在FeO·FeyCrxO3中3x=y
解析:由铬元素守恒知废水中Cr2O72- 的物质量为mo,反应中发生转移的电子数为6×mo =3nx mol。由得失电子守恒知y=3x,而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量为n×(1+y)mol=n(3x+1)mol,因此选项A是错误的。
答案:A
2.(2011上海18)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是
A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ B.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
C.2F2+2H2O=4HF+O2 D.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
解析:反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr中,水既非氧化剂又非还原剂。A中水既非氧化剂又非还原剂;B中水既非氧化剂又非还原剂;C中水还原剂;D中水作氧化剂。
答案:CD
3.(2011上海24)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
(1) As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为 。
(2)上述反应中的氧化剂是 ,反应产生的气体可用 吸收。
(3) As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+ 10H++ 10NO3—=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O
若生成2mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在 (填“正极”或“负极”)附近逸出。
(4)若反应产物NO2与11.2L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,所产生的CO2的量 (选填编号)。
a.小于0.5 mol b.等于0.5 mol c.大于0.5mol d.无法确定
解析:(1)根据电子得失守恒知1molAs2S3作氧化剂得到2mol电子,而1molSnCl2作还原剂失去2mol电子,所以二者的物质的量之比是1:1;(2)H2S是还原性气体可用碱液吸收或硫酸铜溶液吸收;(3)As2S3作还原剂,转移电子的个数是2×(5-3)+3×(0+2)=10。NO2属于还原产物,在正极生成;(4)根据电子守恒可知生成CO2的量是0.5mol×4/4=0.5mol,但考虑到随着反应到进行,硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应。
答案:(1)1:1
(2)As2S3 氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液
(3)10mol 正极
(4)a
2010年高考
(2010天津卷)5.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是
A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
B.Na2O2与H2O反应制备O2 :Na2O2 + H2O = 2Na+ + 2OH- + O2↑
C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2 + H2O = 2H+ + Cl- + ClO-
D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:
2MnO + 6H+ + 5H2O2 = 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O
解析:B中元素不守恒,正确的离子方程式为:2Na2O2+2H2O==4Na++4OH-+O2;C中的HClO是弱酸,不能拆成离子形式;D的离子方程式本身没有问题,但KMnO4的强氧化性能将浓盐酸氧化,不能实现证明H2O2具有还原性的目的(还原性:HCl>H2O2,HCl先反应),D错。
答案:A
命题立意:考查离子方程式的正误判断。
(2010广东理综卷)7.能在溶液中大量共存的一组离子是
A.NH4+ 、Ag+、PO43-、Cl- B.Fe3+、H+、I-、HCO3-
C.K+、Na+、NO3- 、MnO4- D.Al3+、Mg2+ 、SO42- 、CO32-
解析:A中Ag+和PO43-、Cl-因生成沉淀不共存;B中H+和HCO3-离子生成气体不共存,Fe3+和I-因发生氧化还原反应不共存;D中Al3+和CO32-因互促水解不共存。
答案:C
(2010安徽卷)7. 亚氨基羟(Li2NH)是一种储氢容量器,安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为Li2NH+H2=LiNH2+LiH。下列有关说法正确的是
A. Li2NH中N的化合价是-1 B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C.Li+和H+的离子半径相等 D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
答案:B
解析:A选项中Li2NH中氮的化合价为-3;C选项中Li+半径小于H—;D选项钢瓶储氢是物理过程,而该方法为化学方法。
(2010江苏卷)8.下列说法不正确的是
A.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加
B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
C.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D.相同条件下,溶液中、、的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项,铅蓄电池在放电过程中,负极反应为其质量在增加;B项,该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;C项,催化剂能改变反应速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D项,可知的氧化性大于,综上分析可知,本题选AC项。
(2010广东理综卷)33.(16分)
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH = ________________.
(2)反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________.
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl、OH和SO.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响).
1 提出合理假设 .
假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在ClO;假设3:_____________.
2 设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中.
步骤2:
步骤3:
解析:(1) NaOH过量,故生成的是正盐:SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。
(2)S元素的价态从+4→+6,失去电子做表现还原性,故还原剂为Na2SO3。
(3)①很明显,假设3两种离子都存在。
②加入硫酸的试管,若存在SO32-、ClO-,分别生成了H2SO3和HClO;在A试管中滴加紫色石蕊试液,若先变红后退色,证明有ClO-,否则无;在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液,若紫红色退去,证明有SO32-,否则无。
答案:
(1) Na2SO3+H2O
(2) Na2SO3
(3) ①SO32-、ClO-都存在
②
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中
步骤2:在A试管中滴加紫色石蕊试液 若先变红后退色,证明有ClO-,否则无
步骤3:在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液 若紫红色退去,证明有SO32-,否则无
(2010安徽卷)28.(13分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银,制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究:
[实验]制备银镜,并与Fe(NO3)3溶液反应,发现银镜溶解。
(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。
a.边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管,边滴入2%的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止
b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中
c.制备银镜时,用酒精灯的外焰给试管底部加热
d.银氨溶液具有较弱的氧化性
e.在银氨溶液配制过程中,溶液的pH增大
[提出假设]
假设1:Fe1+具有氧化性,能氧化Ag。
假设2:Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO3能氧化Ag。
[设计实验方案,验证假设]
(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3+,验证了假设1成立。请写出Fe3+氧化Ag的离子方程式: 。
(3)乙同学设计实验验证假设2,请帮他完成下表中内容(提示: NO在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生)。[]
实验步骤(不要求写具体操作过程) 预期现象和结论
①②…… 若银镜消失,假设2成立。若银镜不消失,假设2不成立。
[思考与交流]
(4)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论:Fe(NO3)3溶液中的Fe3+和NO都氧化了Ag。
你是否同意丙同学的结论,并简述理由: 。[]
答案(1)ade
(2)Fe3++Ag= Fe2++Ag+
(3)①将银镜在硝酸铜溶液中
(4)同意 4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe(OH)3+9Ag++3NO
解析:本题第(1)小题是考查学生实验,最后2小题具有较大的开放度。
(2010福建卷)24.硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
(1) 将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。
(2) 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3 +□CI-
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是_______。
(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______。
Mg(OH)2 Zn(OH)2 MgCO3 CaCO3
开始沉淀的pH 10.4 6.4 — —
沉淀完全的pH 12.4 8.0 — —
开始溶解的pH — 10.5 — —
Ksp 5.6× — 6.8× 2.8×
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是______(选填序号)。K^S*5U.C#O%
a.大理石粉 b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤,洗涤,干燥。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于________。
【解析】(1) 将棱铁矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分
(2) 漂白粉的成分中含有次氯酸根,调节酸碱度后,具有较强的氧化性,能使+2价的铁离子氧化成+3价,氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量,可以推测出另一种反应物为水,清楚了反应物,一般可以顺利的配平。
(3) 化学式量为89,组成元素是,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为
(4)完全沉淀,开始溶解,而在的时候开始沉淀,为了使能完全析出不影响,溶液的酸碱度控制在范围
(5)a大理石粉难溶于水,选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强,有利于镁离子完全沉淀
(6)蒸发浓缩、冷却结晶能使晶体尽快的析出
(7)综合计算(不展开)
答案:
(1) 增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积,使反应更加充分。
(2) []
(3) (或其他合理答案)
(4) (或其他合理答案)
(5)b或(b和d);d
(6)蒸发浓缩、冷却结晶(或其他合理答案)[]
(7)(或其他合理答案)
(2010浙江卷)25.(14分)洗车安全气囊是德国安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析,确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶物为化合物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。
取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题:
(1)甲的化学式为 ,丙的电子式为 。
(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为 。
(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ,安全气囊中红棕色粉末的作用是 。
(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。
A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO
(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合物) 。
试题解析:
本题知识载体很新鲜,很生活,很化学。简答式的题目首先要进行分析,确定设计的物质及反应才能完成各小题的内容。
题目关键词:粉末分解释放氮气,粉末仅含Na、Fe、N、O,水溶性试验部分溶解,可溶部分为化合物甲,不溶物红棕色可溶于盐酸。13.0g甲完全分解为N2和单质乙,N26.72L,单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
解题分析:1、粉末由两种物质混合而成。2、红棕色物质可能为Fe2O3\Fe(OH)3等,根据题意只能是Fe2O3。3、甲只有两种元素,且含N,必含Na。3、计算:N(6.72/22.4)*2*14=8.4g,则Na的物质的量为:(13-8.4)/23=0.2mol,N与Na的物质的量之比为:0.6:0.2=3:1,则化合物甲为Na3N。4、在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O2和Fe。
答案:(1)Na3N,(2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2
(3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,红色粉末的作用是充当氧化剂,除去氮化钠分解产生的金属钠(金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质),提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。(4)从氧化性角度分析KNO3、CuO均可,但KNO3本身受热分解,产生氧气与氮气反应。故选择D. CuO。(5)实验目的:检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物,即检验NaOH和Na2CO3或NaHCO3。实验设计一:实验原理:定量分析法。步骤:1、称量混合固体的质量。2、将混合物加热,并将气体通入澄清石灰水,无气体则无NaHCO3,石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH,称量石灰水质量变化量mg。3、加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,称量石灰水质量增加量ng。4、通过m与n的计算获得最终结果。实验设计二:实验原理:测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。2、开始产生二氧化碳前,与开始产生二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有Na2CO3。大于1:1则为NaOH与Na2CO3的混合物。小于1:1则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。即比较图中a,b的大小。
教与学提示:
题型的难点1是通过定性和定量两种方式确定物质的化学
成分,其中Na3N又是学生很不熟悉的。难点2是氧化还原方程式的书写与配平,及氧化还原原理的应用。难点3是实验设计,通过定量来定性。但,题目设计与问题设计都在平时的练习与讨论中必然会涉及。比如实验设计部分,在省市多次统考中均有有关碳酸盐与酸反应定量问题出现过,或反复练习过。但,在简答的环境中也还是有难度的。解题中要动用到平时知识的积累,决定成败还是在平时。
(2010上海卷)24.向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。
完成下列填空:
1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):
2)整个过程中的还原剂是 。
3)把KI换成KBr,则CCl4层变为__色:继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。
4)加碘盐中含碘量为20mg~50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若庄Kl与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2 L(标准状况,保留2位小数)。
答案:1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)KI、I2;3)红棕、HBrO3>Cl2>HIO3;4)10.58。
解析:此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时,其将KI中的I元素氧化成碘单质;等CCl4层变紫色后,再滴加氯水时,其将碘单质进一步氧化成碘酸。1)根据氧化还原反应方程式的配平原则,分析反应中的化合价变化,I元素的化合价从0→+5,升高5价,Cl元素的化合价从0→-1,降低1价,综合得失电子守恒和质量守恒,可配平出:I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)分析整个过程中化合价升高的都是I元素,还原剂为:KI和I2;3)KI换成KBr时,得到的是溴单质,则其在CCl4中呈红棕色;继续滴加氯水时,颜色不变,可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3,故其氧化性强弱顺序为:HBrO3>Cl2>HIO3;4)综合写出反应方程式:KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl,根据化学方程式计算,按最小值计算时,1000kg加碘食盐中含碘20g,根据质量守恒,可知:换算成碘酸钾的质量为:33.70g,物质的量为:0.16mol,则需要消耗Cl2的体积为:(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。
解法点拨:守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化学科学的基础。在化学反应中,守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等;原子守恒(或称质量守恒),也就是反应前后各元素原子个数相等;得失电子守恒是指在氧化还原反应中,失电子数一定等于得电子数,即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒,简化了计算过程,顺利解答。
(2010江苏卷)18.(12分)正极材料为的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
(1)橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过、与溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
①共沉淀反应投料时,不将和溶液直接混合的原因是 。
②共沉淀反应的化学方程式为 。
③高温成型前,常向中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的的导电性能外,还能 。
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
1 在上述溶解过程中,被氧化成,在溶解过程中反应的化学方程式为 。
2 在空气中加热时,固体残留率随温度的变化
如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全
脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为 。(填化学式);
在350~400℃范围内,剩余固体的成分为 。(填化学式)。
【答案】
(1)
①Fe2+在碱性条件下更易被氧化(凡合理答案均可)
②(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O
③与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化
(2)
①
② 、
【解析】本题考察的知识比较散,涉及到能源利用,物质性质、化工流程分析,图表分析,覆盖面比较广。(1)①不能直接混合的原因是Fe2+在碱性条件下更容易被氧化;②根据题给的信息,发生的反应为(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O③消耗空气中的O2,保护Fe2+,防止Fe2+被氧化;(2)①通过题给信息可知LiCoO2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,反应为8 LiCoO2+ Na2S2O3+11H2SO4=4Li SO4+8CoSO4+ Na2SO4+11 H2O②根据质量的变化,在变化过程中,Co的质量没有变,通过题给数据看,在10000C是Co(OH)2完全分解,则产物CoO,在350-4000C时,固体的质量在89.25%-86.38%之间,可以通过极点进行分析,在2920C,n(Cr)n(O)=100/93:(89.25-100*59/93)/16=2:3,其化学式为Co2O3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93:(86.38-100*59/93)/16=3:4其化学式为Co3O4 ,所以可以确定在350-4000C时的化学式为Co2O3和Co3O4
(2010四川理综卷)27.(16分)
碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。
碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶
于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质
碘。以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。
请回答下列问题:
(1)碘是 (填颜色)固体物质,实验室常用
方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。
电解时,阳极上发生反应的电极反应式为 ;阴极上观察到的实验现象是 。
(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案,并按要求填写下表。
要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。
试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸:
实验方法 实验现象及结论
(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:
步骤②的操作名称是 ,步骤⑤的操作名称是 。步骤④洗涤晶体的目的是
。
答案:(1)紫黑色 升华
(2)
有气泡产生
(3)[]
实验方法 实验现象及结论
取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液,观察是否变蓝。 如果不变蓝,说明无。(如果变蓝,说明有。)
(4)冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
解析:(1)考查物质的物理性质,较容易。(2)阳极发生氧化反应失电子。阴极区加入氢氧化钾溶液,电解氢氧化钾实质是电解水。(3)考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性,要设法将碘离子转化为碘单质。(4)考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。
(2010重庆卷)27.(15分)某兴趣小组用题27图装置探究氨的催化氧化.
(1)氨催化氧化的化学方程式为___________________.
(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”).
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入_________;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是___________________.
(4)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置_________(填装置代号);化合物X为_________(只写一种),Na2O2的作用是___________________.
27.答案(15分)
(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)放热
(3)浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了
(4)I; 与HCL反应生成氧气(合理答案均给分)
【解析】本题考查氨的催化氧化。(1)和氧化生成。(2)该反应为放热,故不加热后仍能保持红热状态。(3)产物中有和,会被氧化生成,在于空气中的水蒸气反应生成,而与会产生白烟。(4)装置5与1均产生科产生。加热分解可得和HCL,而HCL与可生成。
2009年高考化学试题
1.(山东卷13)下列推断合理的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.金刚石是自然界中硬度最大的物质,不可能与氧气发生反应
C.浓H2SO4有强氧化性,不能与Cu发生剧烈反应
D.将SO2通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色;将SO2通入溴水,溴水褪色后加热也能恢复原色
答案:A
解析:
KAl(SO4)2·12H2O电离出的Al3+能水解,生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂,A正确;
金刚石能够与氧气发生反应,生成二氧化碳,B错误;
浓H2SO4有强氧化性,在加热条件下与Cu可剧烈反应,C错误;
SO2使品红溶液褪色,加热颜色能复原;SO2和溴水发生氧化还原反应,加热不能恢复原来颜色,D错误。
2.(09全国卷Ⅰ8)下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是
A.
B.
C
D.
答案:B
解析:在碱性条件下,不可能产生CO2气体,而应是CO32 -,故B项错。
3.(09全国卷Ⅱ6) 物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,
反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是
A. 1:4 B.1:5 C. 2:3 D.2:5
答案:A
解析:设2molZn参与反应,因Zn无剩余,则最终生成了2molZn(NO3)2,显然含有4molNO3- ,这部分是没有参与氧化还原反应的HNO3,根据得失电子守恒有:2×n(Zn)=n(HNO3)×4,则n(HNO3)=1mol,即有1molHNO3被还原。
4.(09全国卷Ⅱ13) 含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-[]
B.x=0.6a,2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
答案:B
解析:由于Fe2+的还原性强于Br-,故根据氧化还原反应的先后顺序知,Cl2先氧化Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-,2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-,2FeBr2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2Br2 。当x/a ≤0.5时,Cl2仅氧化Fe2+,故A项正确。
当x/a ≥1.5时,Fe2+和Br-合部被氧化,D项正确;
当介于两者之间时,则要分步书写方程式,然后进行叠加得总反应。如B项,当x=0.5a时,Cl2刚好把Fe2+全部氧化,而当x=0.6a,显然Cl2还要氧化Br-,而选项中没有表示,故错。
5.(09江苏卷3)下列所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是
a b c
A Al AlCl3 Al(OH)3
B HNO3 NO NO2
C Si SiO2[] H2SiO3
D CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO
答案:Bw.w.w.
解析:
A项:
(或者,
(),(),的转化必须经过(反应方程式为:)和()这两步,所以A项不选;
B项:(),(),(),(),所以B项正确;
C项:(),必须经过两步(、),
D项:(),(),(),就必须经过两步(和)
6.(09广东理科基础25)钢铁生锈过程发生如下反应:
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;
②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。[]
下列说法正确的是
A.反应①、②中电子转移数目相等
B.反应①中氧化剂是氧气和水
C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
答案:A
解析:w.w.w.
①②反应中消耗O2的量相等,两个反应也仅有O2作为氧化剂,故转移电子数是相等的,A项正确。①中H2O的H、O两元素的化合价没有变,故不作氧化剂,B项错;铜和钢构成原电池,腐蚀速度加快,C项错;钢铁是铁和碳的混合物,在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀,属于电化学腐蚀,故D项错。
7.(09福建卷6) 下列类型的反应,一定发生电子转移的是
A. 化合反应 B. 分解反应
C. 置换反应 D. 复分解反应
答案:C
解析:置换反应中肯定有单质参加,一定属于氧化还原反应,即一定有电子转移,C项正确。
8.(09广东化学17) 常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+下列说法正确的是
A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱
B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
C.在H2O2分解过程中, Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
答案:CD
解析:
结合A、B两个方程式根据 氧化性、还原性强弱比较规律:得 H2O2的氧化性>Fe3+的氧化性, H2O2的还原性>Fe2+的还原性,A错;
2H2O2=2H2O+O2↑,分解过程中,Fe2+作催化剂,溶液pH值不变,B错,
H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化剂,所以总量不变。因为Fe2+可导致H2O2分解,所以H2O2生产过程要避免混入Fe2+,D正确。
9.(09上海卷7)在下列变化①大气固氮②硝酸银分解③实验室制取氨气中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是
A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②
答案:A
10.(09安徽卷27)(12分)
某厂废水中含5.00×10-3mol·L-1的,其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料(的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
(1)第①步反应的离子方程式是
(2)第②步中用PH试纸测定溶液PH的操作是:
(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有
(4)欲使1L该废水中的完全转化为。理论上需要加入
GFeSO4·7H2O。
答案:
(1)Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
(2)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照。
(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2
(4)13.9
解析:
(1)第①步是Cr2O72-与Fe2+发生氧化还原反应,方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(2)测定溶液的pH的方法是:用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸的中心位置,然后对照标准比色卡,读出对应颜色的数据;
(3)从最终所得磁性材料的化学式可知,滤渣中主要有Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3;
(4)1L废水中的n(Cr2O72-)=5.00×10-3mol,根据关系式:Cr2O72-~4Cr0.5Fe1.5FeO4~10FeSO4·7H2O,所以理论上n(FeSO4·7H2O)=0.05mol,m(FeSO4·7H2O)= 0.05mol×278g·mol-1=13.9g。
11.(09广东化学23)(11分)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
磷单质及其化合物的有广泛应用。
(1) 由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为:
4Ca5(PO4)3F(s)+2lSiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) H
①上述反应中,副产物矿渣可用来 。
②已知相同条件下:
4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s)
用、和表示H,H=
(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式见右图)之间脱去两个分子产物,其结构式为 。三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为
(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍。
①NaH2PO2中P元素的化合价为 。
②化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在酸性等条件下发生下述反应:
(a) Ni2+ + H2PO2-+ → Ni + H2PO3 -+
(b)6H2PO2- +2H+ = 2P+4H2PO3-+3H2↑
请在答题卡上写出并配平反应式(a)。
③利用②中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。
方法上的不同点: ;原理上的不同点: ;化学镀的优点: 。
答案:
(1)①制水泥
② +3+18[]
(2)
Na5P3O10
(3)
①+1
② 1 Ni2+ + 1 H2PO2-+ 1 H2O → 1 Ni + 1 H2PO3- + 2H+
③ 化学镀无需通电,而电镀需要通电
都利用氧化还原反应
化学镀对镀件的导电性无特殊要求
解析:
(1)CaSiO3可以用来制水泥。
(2)可以运用盖斯定律求解;
(3)一个磷酸中的羟基与另一个磷酸的H之间可以脱水。“五钠”即五个钠原子,由化合价代数为零可求解。
(2)残缺离子方程式的配平,注意得失电子守恒。配平后一定要检查电荷是否守恒。否则容易出错;比较化学镀与电镀应该从反应环境和条件以及反应实质和产物方面去分析归纳问题,从方法上分析,电镀是利用电解原理通过外加直流电源,在镀件表面形成的镀层,镀层一般只有镍,而化学镀是利用氧化还原反应镀件直接与电解质溶液接触,在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,这是两者的不同;从原理上分析,无论电镀还是化学镀均有电子的转移,均是利用了氧化还原反应,这是两者的相同点
12.(09上海卷24)某反应中反应物与生成物有:、、、、、和一种未知物质X。
(1)已知在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。
(2)已知0.2mol在反应中得到1mol电子生成X,则X的化学式为 。
(3)根据上述反应可推知 。
a.氧化性: b.氧化性:
c.还原性: d.还原性:
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:
答案:
(1)AsH3
(2)Br2
(3)a c
(4)
w.w.w.
www.
O
O
O
OH
OH
OH
HO-P-O-P-O-P-OH
③焙烧
滤渣
滤液
至PH为9,过滤
②加NaOH溶液
含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液
①加FeSO4·7H2O
E
含的酸性废水
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2009—2011年高考化学试题分类解析—有机化学
2011年高考
1.(2011江苏高考11)β—紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1。
下列说法正确的是
A.β—紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液褪色
B.1mol中间体X最多能与2molH2发生加成反应
C.维生素A1易溶于NaOH溶液
D.β—紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体
解析:该题以“β—紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1”为载体,考查学生对有机化合物的分子结构、官能团的性质、同分异构体等基础有机化学知识的理解和掌握程度。
A.β—紫罗兰酮中含有还原性基团碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色。
B.1mol中间体X含2mol碳碳双键和1mol醛基,最多能与3molH2发生加成反应
C.维生素A1以烃基为主体,水溶性羟基所占的比例比较小,所以难于溶解于水或水溶性的溶液如NaOH溶液。
D.β—紫罗兰酮比中间体X少一个碳原子,两者不可能互为同分异构体。
答案:A
2.(2011浙江高考11)褪黑素是一种内源性生物钟调节剂,在人体内由食物中的色氨酸转化得到。
下列说法不正确的是
A.色氨酸分子中存在氨基和羧基,可形成内盐,具有较高的熔点
B.在色氨酸水溶液中,可通过调节溶液的pH使其形成晶体析出
C.在一定条件下,色氨酸可发生缩聚反应
D.褪黑素与色氨酸结构相似,也具有两性化合物的特性
解析:A.正确。氨基酸形成内盐的熔点较高。
B.正确。氨基酸在等电点时,形成内盐,溶解度最小,易析出晶体。
C.正确。
D.错误。褪黑素的官能团为酰胺键,结构不相似。
答案:D
【评析】本题是一道有机题,考查了氨基酸的性质,特别是等电点的应用,同时能在辨认、区别色氨酸和褪黑素的官能团。
3.(2011北京高考7)下列说法不正确的是
A.麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应
B.用溴水即可鉴别苯酚溶液、2,4-已二烯和甲苯
C.在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH
D.用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成4种二肽
解析:麦芽糖属于还原性糖可发生银镜反应,麦芽糖的水解产物是葡萄糖,葡萄糖也属于还原性糖可发生银镜反应,A正确;苯酚和溴水反应生成白色沉淀,2,4-已二烯可以使溴水褪色,甲苯和溴水不反应,但甲苯可以萃取溴水中的溴,甲苯的密度比水的小,所以下层是水层,上层是橙红色的有机层,因此可以鉴别,B正确;酯类水解时,酯基中的碳氧单键断键,水中的羟基与碳氧双键结合形成羧基,所以CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H518OH,因此选项C不正确;两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同),在酸或碱的存在下加热,通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含有肽键的化合物,成为成肽反应。因此甘氨酸和丙氨酸混合缩合是既可以是自身缩合(共有2种),也可是甘氨酸提供氨基,丙氨酸提供羧基,或者甘氨酸提供羧基,丙氨酸提供氨基,所以一共有4种二肽,即选项D正确。
答案:C
4.(2011福建高考8)下列关于有机化合物的认识不正确的是
A.油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳
B.蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11,二者互为同分异构体
C.在水溶液里,乙酸分子中的—CH3可以电离出H+
D.在浓硫酸存在下,苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应
解析:在水溶液里,只有乙酸分子中的—COOH才可以电离出H+,电离方程式是
CH3COOHH++CH3COO-。这题是必修2有机内容,考查角度简单明了,不为难学生。
答案:C
5. (2011广东高考7)下列说法正确的是
A.纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色
B.蛋白质、乙酸和葡萄糖均属电解质
C.溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热生成乙烯[
D.乙酸乙酯和食用植物油均可水解生成乙醇
解析:本题考察常见有机物的结构和性质。只有淀粉遇碘水才显蓝色,A错误;在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。蛋白质属于高分子化合物,是混合物,不是电解质,而葡萄糖属于非电解质,只有乙酸才属于电解质,B不正确;溴乙烷属于卤代烃,在NaOH乙醇溶液中共热发生消去反应,生成乙烯,C正确;食用植物油属于油脂,油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,水解生成的醇是丙三醇即甘油,D不正确。
答案:C
6.(2011山东高考11)下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是
A.乙酸分子中含有羧基,可与NaHCO3溶液反应生成CO2
B.蛋白质和油脂都属于高分子化合物,一定条件下都能水解
C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同
D.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键
解析:乙酸属于一元羧酸,酸性强于碳酸的,所以可与NaHCO3溶液反应生成CO2,A正确;油脂是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类,但不属于高分子化合物,选项B不正确;甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,以及苯和硝酸反应生成硝基苯的反应都属于取代反应,C正确;只有分子中含有碳碳双键就可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,从而使之褪色,D正确。
答案:B
7.(2011重庆)NM-3和D-58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物,结构如下:
关于NM-3和D-58的叙述,错误的是
A.都能与NaOH溶液反应,原因不完全相同
B.都能与溴水反应,原因不完全相同
C.都不能发生消去反应,原因相同
D.遇FeCl3溶液都显色,原因相同
解析:本题考察有机物的结构、官能团的判断和性质。由结构简式可以看出NM-3中含有酯基、酚羟基、羧基、碳碳双键和醚键,而D-58含有酚羟基、羰基、醇羟基和醚键。酯基、酚羟基和羧基均与NaOH溶液反应,但前者属于水解反应,后两者属于中和反应,A正确;酚羟基和碳碳双键均与溴水反应,前者属于取代反应,后者属于加成反应,B正确;NM-3中没有醇羟基不能发生消去反应,D-58中含有醇羟基,但醇羟基的邻位碳上没有氢原子,故不能发生消去反应,属于选项C不正确;二者都含有酚羟基遇FeCl3溶液都显紫色,D正确。
答案:C
8.(2011新课标全国)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A.6种 B.7种 C. 8种 D.9种
解析:C5H11Cl属于氯代烃,若主链有5个碳原子,则氯原子有3种位置,即1-氯戊烷、2-氯戊烷和3-氯戊烷;若主链有4个碳原子,此时甲基只能在2号碳原子上,而氯原子有4种位置,分别为2-甲基-1-氯丁烷、2-甲基-2-氯丁烷、3-甲基-2-氯丁烷和3-甲基-1-氯丁烷;若主链有3个碳原子,此时该烷烃有4个相同的甲基,因此氯原子只能有一种位置,即2,3-二甲基-1-丙烷。综上所叙分子式为C5H11Cl的同分异构体共有8种。
答案:C
9. (2011新课标全国)下列反应中,属于取代反应的是
①CH3CH=CH2+Br2CH3CHBrCH2Br
②CH3CH2OH CH2=CH2+H2O
③CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
④C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O
A. ①② B.③④ C.①③ D.②④
解析:①属于烯烃的加成反应;②属于乙醇的消去反应;③属于酯化反应,而酯化反应属于取代反应;④属于苯的硝化反应即为取代反应,所以选项B正确。
答案:B
10.(2011海南)下列化合物中,在常温常压下以液态形式存在的是
A. 甲醇 B. 乙炔 C. 丙烯 D. 丁烷
[答案]A
命题立意:考查学生的化学基本素质,对有机化合物物理性质的掌握程度
解析:本题非常简单,属于识记类考查,其中甲醇为液态为通识性的知识。
【思维拓展】这类题自去年出现,代表着一个新的出题方向,即考查学生化学基本的素质,这属于新课程隐性能力的考查。去年考查的是有机物的密度和水溶性,今年考的是物质状态。
11.(2011海南)下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有
A. 乙烷 B. 甲苯 C. 氟苯 D. 四氯乙烯
[答案]CD
命题立意:考查有机分子的结构。
解析:A选项没有常说的平面结构,B选项中甲基有四面体空间结构,C选项氟原子代替苯中1个氢原子的位置仍共平面,D选项氯原子代替乙烯中氢原子的位置仍共平面。
【技巧点拨】共平面的题是近年来常考点,这类题切入点是平面型结构。有平面型结构的分子在中学主要有乙烯、1,3-丁二烯、苯三种,其中乙烯平面有6个原子共平面, 1,3-丁二烯型的是10个原子共平面,苯平面有12个原子共平面。这些分子结构中的氢原子位置即使被其他原子替代,替代的原子仍共平面。
12.(2011全国II卷7)下列叙述错误的是
A.用金属钠可区分乙醇和乙醚
B.用高锰酸钾酸性溶液可区分乙烷和3-乙烯
C.用水可区分苯和溴苯
D.用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛
解析:乙醇可与金属钠反应生成氢气,而乙醚不可以;3-乙烯属于烯烃可以使高锰酸钾酸性溶液褪色;苯和溴苯均不溶于水,但苯但密度小于水的,而溴苯的密度大于水的;甲酸甲酯和乙醛均含有醛基,都能发生银镜反应。
答案:D
13.(2011上海)甲醛与亚硫酸氢钠的反应方程式为HCHO+NaHSO3HO-CH2-SO3Na,反应产物俗称“吊白块”。关于“吊白块”的叙述正确的是
A.易溶于水,可用于食品加工 B.易溶于水,工业上用作防腐剂
C.难溶于水,不能用于食品加工 D.难溶于水,可以用作防腐剂
解析:根据有机物中含有的官能团可以判断,该物质易溶于水,但不能用于食品加工。
答案:B
14.(2011上海)某物质的结构为,关于该物质的叙述正确的是
A.一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯
B.一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯
C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分
D.与其互为同分异构且完全水解后产物相同的油脂有三种
解析:从其结构简式可以看出,该物质属于油脂,且相应的高级脂肪酸各部相同,因此选项A、B均不正确,而选项C正确;与其互为同分异构且完全水解后产物相同的油脂有两种。
答案:C
15.(2011上海)β—月桂烯的结构如下图所示,一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有
A.2种 B.3种 C.4种 D.6种
解析:注意联系1,3-丁二稀的加成反应。
答案:C
16.(2011四川)25℃和101kPa时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32mL,与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了72mL,原混合径中乙炔的体积分数为
A. 12.5% B. 25% C. 50% D. 75%
解析: 4CnHm+(4n+m)O24nCO2+2mH2O △V↓
4 4n+m 4n 4+m
32 72
所以m=5,即氢原子的平均值是5,由于乙烷和丙烯均含有6个氢原子,所以利用十字交叉法可计算出乙炔的体积分数: 。
答案:B
17.(2011江苏高考17,15分)敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)在空气中久置,A由无色转变为棕色,其原因是 。
(2)C分子中有2个含氧官能团,分别为 和 (填官能团名称)。
(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式: 。
①能与金属钠反应放出H2;②是萘()的衍生物,且取代基都在同一个苯环上;③可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢。
(4)若C不经提纯,产物敌草胺中将混有少量副产物E(分子式为C23H18O3),E是一种酯。
E的结构简式为 。
(5)已知:,写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
解析:本题是一道基础有机合成题,仅将敌草胺的合成过程列出,着力考查阅读有机合成方案、利用题设信息、解决实际问题的能力,也考查了学生对信息接受和处理的敏锐程度、思维的整体性和对有机合成的综合分析能力。本题涉及到有机物性质、有机官能团、同分异构体推理和书写,合成路线流程图设计与表达,重点考查学生思维的敏捷性和灵活性,对学生的信息获取和加工能力提出较高要求。
由A的结构简式可看出,A中含有酚羟基,易被空气中的氧气氧化;能与金属钠反应放出H2说明含有羟基,可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,说明是甲酸某酯。另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢,说明水解产物苯环支链一定是对称的,且支链是一样的。由C和E的分子式可知,E是由A和C反应生成的。
【备考提示】解答有机推断题时,我们应首先要认真审题,分析题意,从中分离出已知条件和推断内容,弄清被推断物和其他有机物的关系,以特征点作为解题突破口,结合信息和相关知识进行推理,排除干扰,作出正确推断。一般可采取的方法有:顺推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线,采用正向思维,得出正确结论)、逆推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线,采用逆向思维,得出正确结论)、多法结合推断(综合应用顺推法和逆推法)等。关注官能团种类的改变,搞清反应机理。
答案:(1)A被空气中的O2氧化
(2)羟基 醚键
18.(2011浙江高考29,14分)白黎芦醇(结构简式:)属二苯乙烯类多酚化合物,具有抗氧化、抗癌和预防心血管疾病的作用。某课题组提出了如下合成路线:
已知:。
根据以上信息回答下列问题:
(1)白黎芦醇的分子式是_________________________。
(2)C→D的反应类型是____________;E→F的反应类型是____________。
(3)化合物A不与FeCl3溶液发生显色反应,能与NaHCO3反应放出CO2,推测其核磁共振谱(1H -NMR)中显示有_____种不同化学环境的氢原子,其个数比为______________。
(4)写出A→B反应的化学方程式:____________________________________________。
(5)写出结构简式:D________________、E___________________。
(6)化合物有多种同分异构体,写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式:_______________________________________________________________。
①能发生银镜反应;②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子。
解析;先确定A的不饱和度为5,对照白黎芦醇的结构,确定含苯环,间三位,无酚羟基,有羧基。
A:;B:;C:;(应用信息②)
D:;E:(应用信息①)
F:。
(1)熟悉键线式。
(2)判断反应类型。
(3)了解有机化学研究方法,特别是H-NMR的分析。
(4)酯化反应注意细节,如和H2O不能漏掉。
(5)分析推断合成流程,正确书写结构简式。
(6)较简单的同分异构体问题,主要分析官能团类别和位置异构。
答案:(1)C14H12O3。
(2)取代反应;消去反应。
(3)4; 1︰1︰2︰6。
(4)
(5); 。
(6);;。
19.(2011安徽高考26,17分)
室安卡因(G)是一种抗心率天常药物,可由下列路线合成;
(1)已知A是的单体,则A中含有的官能团是 (写名称)。B的结构简式是 。
(2)C的名称(系统命名)是 ,C与足量NaOH醇溶液共热时反应的化学方程式是
。
(3)X是E的同分异构体,X分子中含有苯环,且苯环上一氯代物只有两种,则X所有可能的结构简式有、 、 、 。
(4)F→G的反应类型是 。
(5)下列关于室安卡因(G)的说法正确的是 。
a.能发生加成反应 b.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.能与盐酸反应生成盐 d..属于氨基酸
解析:(1)因为A是高聚物的单体,所以A的结构简式是CH2=CHCOOH,因此官能团是羧基和碳碳双键;CH2=CHCOOH和氢气加成得到丙酸CH3CH2COOH;
(2)由C的结构简式可知C的名称是2-溴丙酸;C中含有两种官能团分别是溴原子和羧基,所以C与足量NaOH醇溶液共热时既发生卤代烃的消去反应,又发生羧基的中和反应,因此反应的化学方程式是
;
(3)因为X中苯环上一氯代物只有两种,所以若苯环上有2个取代基,则只能是对位的,这2个取代基分别是乙基和氨基或者是甲基和-CH2NH2;若有3个取代基,则只能是2个甲基和1个氨基,且是1、3、5位的,因此分别为:
;
(4)F→G的反应根据反应前后有机物结构式的的变化可知溴原子被氨基取代,故是取代反应;
(5)由室安卡因的结构特点可知该化合物中含有苯环、肽键和氨基,且苯环上含有甲基,所以可以加成也可以被酸性高锰酸钾氧化;肽键可以水解;氨基显碱性可以和盐酸反应生成盐,所以选项abc都正确。由于分子中不含羧基,因此不属于氨基酸,d不正确。
答案:(1)碳碳双键和羧基 CH3CH2COOH
(2)2-溴丙酸
(3)
(4)取代反应
(5)abc
20.(2011北京高考28,17分)
常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下:
已知:
(1)A的核磁共振氢谱有两种峰,A的名称是
(2)A与合成B的化学方程式是
(3)C为反式结构,由B还原得到。C的结构式是
(4)E能使Br2的CCl4溶液褪色,N由A经反应①~③合成。
a. ①的化学试剂和条件是 。
b. ②的反应类型是 。
c. ③的化学方程式是 。
(5)PVAC由一种单体经加聚反应得到,该单体的结果简式是 。
(6)碱性条件下,PVAc完全水解的化学方程式是 。
解析:(1)A的分子式是C2H4O,且A的核磁共振氢谱有两种峰,因此A只能是乙醛;
(2)根据题中的信息Ⅰ可写出该反应的方程式
(3)C为反式结构,说明C中含有碳碳双键。又因为C由B还原得到,B中含有醛基,因此C中含有羟基,故C的结构简式是;
(4)根据PVB的结构简式并结合信息Ⅱ可推出N的结构简式是CH3CH2CH2CHO,又因为E能使Br2的CCl4溶液褪色,所以E是2分子乙醛在氢氧化钠溶液中并加热的条件下生成的,即E的结构简式是CH3CH=CHCHO,然后E通过氢气加成得到F,所以F的结构简式是CH3CH2CH2CH2OH。F经过催化氧化得到N,方程式为;
(5)由C和D的结构简式可知M是乙酸,由PVB和N的结构简式可知PVA的结构简式是聚乙烯醇,因此PVAC的单体是乙酸乙烯酯,结构简式是CH3COOCH=CH2,所以碱性条件下,PVAc完全水解的化学方程式是。
答案:(1)乙醛
(2)
(3)
(4)a稀氢氧化钠 加热
b加成(还原)反应
c
(5)CH3COOCH=CH2
21. (2011福建高考31,13分)
透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶。制备它的一种配方中含有下列四种物质:
(甲) (乙) (丙) (丁)
填写下列空白:
(1)甲中不含氧原子的官能团是____________;下列试剂能与甲反应而褪色的是___________(填标号)
a. Br2/CCl4溶液 b.石蕊溶液 c.酸性KMnO4溶液
(2)甲的同分异构体有多种,写出其中一种不含甲基的羧酸的结构简式:_______
(3)淀粉通过下列转化可以得到乙(其中A—D均为有机物):
[]
A的分子式是___________,试剂X可以是___________。
(4)已知:
利用上述信息,以苯、乙烯、氯化氢为原料经三步反应合成丙,其中属于取代反应的化学方程式是 。
(5)化合物丁仅含碳、氢、氧三种元素,相对分子质量为110。丁与FeCl3溶液作用显现特征颜色,且丁分子中烃基上的一氯取代物只有一种。则丁的结构简式为 。
解析:(1)由甲的结构简式可得出含有的官能团是碳碳双键和酯基;有碳碳双键所以可以使溴的四氯化碳或酸性高锰酸钾溶液褪色;
(2)由于不能含有甲基,所以碳碳双键只能在末端,故结构简式是CH2=CH-CH2-CH2-COOH;
(3)由框图转化不难看出,淀粉水解得到葡萄糖,葡萄糖在酶的作用下分解生成乙醇。乙醇通过消去反应得到乙烯,乙烯加成得到1,2-二卤乙烷,最后通过水解即得到乙二醇。
(4)由已知信息可知,要生成苯乙烯,就需要用乙苯脱去氢,而要生成乙苯则需要苯和氯乙烷反应,所以有关的方程式是:①CH2=CH2+HClCH3CH2Cl;②
;③。
(5)丁与FeCl3溶液作用显现特征颜色,说明丁中含有苯环和酚羟基。苯酚的相对分子质量为94,110-94=16,因此还含有一个氧原子,故是二元酚。又因为丁分子中烃基上的一氯取代物只有一种,所以只能是对位的,结构简式是。
答案:(1)碳碳双键(或);ac
(2)CH2=CH-CH2-CH2-COOH
(3)C6H12O6;Br2/CCl4(或其它合理答案)
(4)+CH3CH2Cl+HCl
(5)
22.(2011广东高考30,16分)直接生成碳-碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年备受关注的一类直接生成碳-碳键的新反应。例如:
化合物Ⅰ可由以下合成路线获得:
(1)化合物Ⅰ的分子式为____________,其完全水解的化学方程式为_____________(注明条件)。
(2)化合物Ⅱ与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为_____________(注明条件)。
(3)化合物Ⅲ没有酸性,其结构简式为____________;Ⅲ的一种同分异构体Ⅴ能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,化合物Ⅴ的结构简式为___________________。
(4)反应①中1个脱氢剂Ⅵ(结构简式如下)分子获得2个氢原子后,转变成1个芳香族化合物分子,该芳香族化合物分子的结构简式为_________________。
(5)1分子与1分子在一定条件下可发生类似反应①的反应,其产物分子的结构简式为____________;1mol该产物最多可与______molH2发生加成反应。
解析:本题考察有机物的合成、有机物的结构和性质、有机反应的判断和书写以及同分异构体的判断和书写。
(1)依据碳原子的四价理论和化合物Ⅰ的结构简式可写出其分子式为C5H8O4;该分子中含有2个酯基,可以发生水解反应,要想完全水解,只有在解析条件下才实现,所以其方程式为
H3COOCCH2COOCH3+2NaOH2CH3OH+NaOOCCH2COONa。
(2)由化合物Ⅰ的合成路线可知,Ⅳ是丙二酸,结构简式是HOOCCH2COOH,因此Ⅲ是丙二醛,其结构简式是HOCCH2CHO,所以化合物Ⅱ的结构简式是HOCH2CH2CH2OH。与浓氢溴酸反应方程式是
HOCH2CH2CH2OH+2HBrCH2BrCH2CH2Br+2H2O。
(3)Ⅴ能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,说明分子中含有羧基,根据Ⅲ的结构简式HOCCH2CHO可知化合物Ⅴ的结构简式为CH2=CHCOOH。
(4)芳香族化合物必需含有苯环,由脱氢剂Ⅵ的结构简式可以写出该化合物的结构简式是
(5)反应①的特点是2分子有机物各脱去一个氢原子形成一条新的C-C键,因此1分子
与1分子在一定条件下发生脱氢反应的产物是
。该化合物中含有2个苯环、1个碳碳三键,所以1mol该产物最多可与8molH2发生加成反应。
答案:(1)C5H8O4;H3COOCCH2COOCH3+2NaOH2CH3OH+NaOOCCH2COONa。
(2)HOCH2CH2CH2OH+2HBrCH2BrCH2CH2Br+2H2O。
(3)HOCCH2CHO;CH2=CHCOOH。
(4)。
(5);8。
23.(2011山东高考33,8分)
美国化学家R.F.Heck因发现如下Heck反应而获得2010年诺贝尔化学奖。
(X为卤原子,R为取代基)
经由Heck反应合成M(一种防晒剂)的路线如下:
回答下列问题:
(1)M可发生的反应类型是______________。
a.取代反应 b.酯化反应 c.缩聚反应 d.加成反应
(2)C与浓H2SO4共热生成F,F能使酸性KMnO4溶液褪色,F的结构简式是__________。
D在一定条件下反应生成高分子化合物G,G的结构简式是__________。
(3)在A → B的反应中,检验A是否反应完全的试剂是_______________。
(4)E的一种同分异构体K符合下列条件:苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢,与FeCl3溶液作用显紫色。K与过量NaOH溶液共热,发生反应的方程式为__________。
解析:(1)M中含有的官能团有醚键、碳碳双键和酯基,同时还含有苯环,碳碳双键可以发生加成反应和加聚反应但不能发生缩聚反应,酯基水解和苯环可以发生取代反应,没有羟基和羧基不能发生酯化反应。所以正确但选项是a和d。
(2)依据题中所给信息和M的结构特点可以推出D和E的结构简式分别为CH2=CHCOOCH2CH2CH(CH3)2、;由合成路线可以得出B和C是通过酯化反应得到的,又因为C与浓H2SO4共热生成F,F能使酸性KMnO4溶液褪色,所以C是醇、B是不饱和羧酸,结构简式分别是HOCH2CH2CH(CH3)2、CH2=CHCOOH。C通过消去得到F,所以F的结构简式是(CH3)2CHCH=CH2;D中含有碳碳双键可以发生加聚反应生成高分子化合物G,G的结构简式为;
(3)A→B属于丙烯醛(CH2=CHCHO)的氧化反应,因为A中含有醛基,所以要检验A是否反应完全的试剂可以是新制的氢氧化铜悬浊液或新制的银氨溶液。
(4)因为K与FeCl3溶液作用显紫色,说明K中含有酚羟基,又因为K中苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢,这说明两个取代基是对位的,因此K的结构简式为,,所以K与过量NaOH溶液共热,发生反应的方程式为:
。
答案:(1)a、d
(2)(CH3)2CHCH=CH2;
(3)新制的氢氧化铜悬浊液或新制的银氨溶液
(4)
24.(2011天津,18分)已知:
I.冠心平F是降血脂、降胆固醇的药物,它的一条合成路线如下:
(1)A为一元羧酸,8.8g A与足量NaHCO3溶液反应生成2.24L CO2(标准状况),A的分子式为_____________________________________________。
(2)写出符合A分子式的所有甲酸酯的结构简式:
_________________________________________________________。
(3)B是氯代羧酸,其核磁共振氢谱有两个峰,写出B→C的反应方程式:
__________________________________________________________。
(4)C+E→F的反应类型为________________________。
(5)写出A和F的结构简式:
A______________________; F__________________________。
(6)D的苯环上有两种氢,它所含官能团的名称为___________________;写出a、b所代表的试剂:a ______________; b___________。
Ⅱ.按如下路线,由C可合成高聚物H:
(7)CG的反应类型为_____________________.
(8)写出GH的反应方程式:_______________________。
解析:(1)由方程式RCOOH+NaHCO3=RCOONa+H2O+CO2↑可知生成2.24L CO2(标准状况),就要消耗0.1mol羧酸,故A的摩尔质量是88g/mol,因为羧基—COOH的摩尔质量是45g/mol,所以其余烃基的摩尔质量是43g/mol,因此烃基的化学式是C3H7,故A的分子式是C4H8O2;
(2)分子式是C4H8O2的甲酸酯说明是由甲酸和丙醇形式的,丙醇有正丙醇和异丙醇两种,所以其相应的甲酸酯也有两种,分别为:HCOOCH2CH2CH3和HCOOCH(CH3)2;
(3)由于羧基中含有一个氢原子,说明另外的氢原子全部连在甲基上且甲基连在同一个碳原子上,故B的结构简式是(CH3)2CClCOOH,因此A的结构简式是(CH3)2CHCOOH,所以B→C的反应方程式为:
(CH3)2CClCOOH+C2H5OH (CH3)2CClCOOC2H5+H2O;
(4)由信息可知C和E反应的方程式为:
,因此该反应属于取代反应;
(5)分析间(3)和(4);
(6)有合成路线可知D的结构简式是,所以a、b所代表的试剂分别是氯气和NaOH溶液;
(7)C的结构简式为(CH3)2CClCOOC2H5,含有氯原子,所以在氢氧化钠的醇溶液中可以发生消去反应,生成物G的结构简式是CH2=C(CH3)COOC2H5,G中含有碳碳双键,可以发生加聚反应生成高分子化合物H,方程式为;
(8)见分析(7)。
答案:(1)C4H8O2;
(2)HCOOCH2CH2CH3 HCOOCH(CH3)2;
(3)(CH3)2CClCOOH+C2H5OH (CH3)2CClCOOC2H5+H2O;
(4)取代反应
(5)(CH3)2CHCOOH
(6)Cl2 NaOH溶液
(7)消去反应
(8)。
25.(2011重庆,16分)食品添加剂必须严格按照食品安全国家标准(GB2760-2011)的规定使用。作为食品添加剂中的防腐剂G和W,可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。
(1)G的制备
①A与苯酚在分在组成上相差一个CH2原子团,他们互称为 ;常温下A在水中的溶解度比苯酚的 (填“大”或“小”)。
②经反应AB和DE保护的官能团是 。
③EG的化学方程式为 .
(2)W的制备
①J→L为加成反应,J的结构简式为__________。
②M→Q的反应中,Q分子中形成了新的_________(填“C-C键”或“C-H键” )。
③用Q的同分异构体Z制备,为避免R-OH+HO-RR-O-R+H2O
发生,则合理的制备途径为酯化、 、 。(填反应类型)
④应用M→Q→T的原理,由T制备W的反应步骤为
第1步: ;第2步:消去反应;第3步: 。(第1、3步用化学方程式表示)
解析:本题考察同系物的概念、有机物的合成、结构简式及方程式的书写。
(1)①结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互成为同系物。由框图可用看出A是对-甲基苯酚,因此与苯酚互为同系物;由于A中含有甲基,所以A在水中的溶解度比苯酚的要小。
②A和E相比较,甲基被氧化生成羧基,而其它基团并没有变化,因此保护的是酚羟基。
③由反应前后的结构变化可知,E中的羧基变成酯基,因此要发生酯化反应,方程式为
。
(2)①J与2分子HCl加成生成CH3CHCl2,因此J为乙炔,结构简式为;
②Q是由2分子CH3CHO经过加成反应得到的,根据反应前后的结构变化可知形成新的C-O键、C-H键和C-C键;
③由高聚物的结构简式可知,Z的结构简式为HOH2CCH=CHCH2OH。因为在加热时羟基容易形成醚键,所以在加聚之前要先保护羟基,可利用酯化反应,最后通过水解在生成羟基即可,所以正确的路线是酯化反应、加聚反应和水解反应;
④W和T相比多了2个碳原子,利用M→Q的原理知可用乙醛和T发生加成反应,方程式为;然后经过消去反应形成碳碳双键,最后将醛基氧化成羧基即可,反应的方程式为:
2CH3CH=CHCH=CHCHO+O22CH3CH=CHCH=CHCOOH+2H2O,也可以用新制的氢氧化铜氧化醛基变羧基。
答案:(1)①同系物 小
②-OH
③
(2)①
②C-C键
③加聚 水解
④;
2CH3CH=CHCH=CHCHO+O22CH3CH=CHCH=CHCOOH+2H2O或
CH3CH=CHCH=CHCHO+2Cu(OH)2CH3CH=CHCH=CHCOOH+Cu2O↓+2H2O
26.(2011新课标全国,15分)
香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得:
以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)
已知以下信息:
1 A中有五种不同化学环境的氢
2 B可与FeCl3溶液发生显色反应
3 同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定,易脱水形成羰基。
请回答下列问题:
(1) 香豆素的分子式为_______;
(2) 由甲苯生成A的反应类型为___________;A的化学名称为__________
(3) 由B生成C的化学反应方程式为___________;
(4) B的同分异构体中含有苯环的还有______种,其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有_______种;
(5) D的同分异构体中含有苯环的还有______中,其中:
1 既能发生银境反应,又能发生水解反应的是________(写结构简式)
2 能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是_________(写结构简式)
解析:(1)依据碳原子的四价理论可以写出该化合物的分子式C9H6O2;
(2)甲苯到A,从分子式的前后变化看少一个氢原子,多了一个氯原子,所以发生了取代反应。依据香豆素的结构简式可以看出是与甲基邻位的苯环上的一个氢原子被取代,因此A的名称是2-氯甲苯(或邻氯甲苯);
(3)B可与FeCl3溶液发生显色反应,说明B中含有酚羟基,在光照的条件下是甲基上的氢原子被取代,且取代了2个氢原子方程式为
;
(4)分子式为C7H8O且含有苯环的除了邻甲基苯酚之外,还有间甲基苯酚、对甲基苯酚、苯甲醇和苯甲醚共四种,结构简式分别为:
。其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的是对甲基苯酚和苯甲醚共2种。
(5)D的结构简式是,若不改变取代基的种类羟基和醛基可以是对位或是间位;若只有一个取代基可以是羧基或酯基,结构简式为:、。其中既能发生银境反应,又能发生水解反应的是;能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是。
答案:(1)C9H6O2;(2)取代反应 2-氯甲苯(或邻氯甲苯);
(3)
(4)4 2;
(5)4
27.(2011海南,8分)乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去):
请回答下列问题:
(1) A的化学名称是_______;
(2) B和A反应生成C的化学方程式为___________,该反应的类型为_____________;
(3) D的结构简式为___________;
(4) F的结构简式为_____________;
(5) D的同分异构体的结构简式为___________。
[答案](1)乙醇;(2),酯化(或取代)反应;
(3);(4);(5)CH3CHO
命题立意:必修教材中常见有机组成、结构、性质、转化的考查
解析:由乙烯和水反应得A为乙醇,B为乙酸,C为乙酸乙酯;由乙烯在氧气和银条件下的反应比较少见,虽然鲁科版教材有介绍,但人教版教材中几乎没明确提及,可由E的乙二醇分子式逆推D为;E到F的变化,由原子个数的变化推导而来。
【技巧点拨】必修有机物的转化关系比较简单,可由常见物质的转化条件直接得出。不熟悉的结构,也可先写出可能的结构再通过题的转化关系排查。注意碳、氢、氧原子个数,或相对分子质量的变化。
28.(2011海南,20分)
18-Ⅰ(6分)下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3:2的是
[答案]BD
命题立意:有机结构考查,等效氢的种类对结构的限制
解析:A的结构不是对称结构,所以苯环上氢有2种,加上甲基上的氢共有3种;B分子为对称结构,环上(注意不是苯环)有等效氢4个,甲基上有等效氢6个,比值为3:2符合题意;C分子也是对称结构,但双键上的氢和甲基上氢的比为3:1;D也是对称结构,与氯相连的碳上有4个等效氢,甲基上有6个等效氢,比值为3:2符合题意
【技巧点拨】等效氢的考查是新课标高考中的常考点,解题中注意分子结构的对称,同时也要看清楚题中所给分子结构,有时苯环和非苯环易混淆,有时键线式易看漏碳原子或氢原子。
18-Ⅱ(14)PCT是一种新型聚酯材料,下图是某研究小组合成PCT的路线。
请回答下列问题:
(1) 由A生成D的化学方程式为________;
(2) 由B生成C的反应类型是________________,C的化学名称为______________;
(3) 由E生成F的化学方程式为____________,该反应的类型为__________________;
(4) D的同分异构体中为单取代芳香化合物的有____________(写结构简式)
(5) B的同分异构体中,能发生水解反应,且苯环上一氯代产物只有一种的是________(写结构简式)。
[答案](1);
(2)酯化(或取代),对苯二甲酸二甲酯;
(3),加成(或还原)
(4);(5)
命题立意:有机综合题,以合成为基础,重点考查有机化合物的官能团结构的变化以及同分异构体的写出。
解析:根据框图中分子式和转化条件可得,A为芳香烃、B为芳香羧酸、C为芳香酯、D为芳香卤代烃、E为芳香二醇、F为脂肪二醇;再根据合成目标物,逆推得出以上各物质均有苯环上对位结构(或类似苯环对位结构),因而推导出所有物质结构。(4)小题中的单取代同分异构体,就是2个氯原子2个碳原子的脂肪异构;(5)小题中要求写能水解的,只能是酯结构,且要求环上只有1种等效氢,有全对称结构要求。
【技巧点拨】综合框图题的解题,要按一定的程序,根据题中条件破框图,再按各小题要求去解题。破框图程序为①根据框图中的转化条件可先判断各物质的类别,②小计算辅助分析(包含碳氢氧原子个数计算、相对分子质量及变化计算、不饱和度计算、等效氢计算),③“瞻前顾后”看官能团结构和位置变化(或称逆推法分析)。
29.(2011全国II卷30)(15分)(注意:在试题卷上作答无效)
金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:
请回答下列问题:
(1) 环戊二烯分子中最多有____________个原子共平面;
(2) 金刚烷的分子式为_______________,其分子中的CH2 基团有_____________个;
(3) 下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
其中,反应①的产物名称是_________________,反应②的反应试剂和反应条件_____________,反应③的反应类型是___________;
(4) 已知烯烃能发生如下反应:
请写出下列反应产物的结构简式:
(5)A是二聚环戊二烯的同分异构体,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸【提示:苯环上的烷基(一CH3,一CH2R,一CHR2)或烯基侧链经高锰酸钾酸性溶液氧化得羧基】,写出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构):
解析:(1)可以参照1,3-丁二稀的结构。(2)依据碳原子的四价理论。
答案:(1)9 (2)C10H14 6 (3)氯代环戊烷 氢氧化钠乙醇溶液,加热 加成反应 (4)(5)
30.(2011四川)已知:
其中,R、R’表示原子或原子团。
A、B、C、D、E、F分别表示一种有机物,F的相对分子质量为278,其转化关系如下图所示(其他反应物、产物及反应条件略去):
请回答下列问题:
(1)中含氧官能团的名称是________________。
(2)A反应生成B需要的无机试剂是___________。上图所示反应中属于加成反应的共有______________个。
(3)B与O2反应生成C的化学方程式为___________________。-CH2OH
(4)F的结构简式为________________。
(5)写出含有、氧原子不与碳碳双键和碳碳三键直接相连、呈链状结构的C物质的所有同分异构体的结构简式:_____________。
解析:本题主要考察有机物的合成、官能团的识别、有机反应类型的判断,试剂的选择和同分异构体的书写。由结构可以推断出C的结构简式是OHCCH=CHCHO,因此B为HOCH2CH=CHCH2OH,则A为BrCH2CH=CHCH2Br。根据合成路线可知E是,由F的相对分子质量为278可知D是。
答案:(1)醛基 (2)NaOH溶液 3
.
31.(2011上海26)实验室制取少量溴乙烷的装置如下图所示。根据题意完成下列填空:
(1)圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、 和1:1的硫酸。配制体积比1:1的硫酸所用的定量仪器为 (选填编号)。
a.天平 b.量筒 c.容量瓶 d.滴定管
(2)写出加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式 。
(3)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中,冰水混合物的作用是 。
试管A中的物质分为三层(如图所示),产物在第 层。
(4)试管A中除了产物和水之外,还可能存在 、 (写出化学式)。
(5)用浓的硫酸进行实验,若试管A中获得的有机物呈棕黄色,除去其中杂质的正确方法是 (选填编号)。
a.蒸馏 b.氢氧化钠溶液洗涤
c.用四氯化碳萃取 d.用亚硫酸钠溶液洗涤
若试管B中的酸性高锰酸钾溶液褪色,使之褪色的物质的名称是 。
(6)实验员老师建议把上述装置中的仪器连接部分都改成标准玻璃接口,其原因是: 。
解析:本题主要考察溴乙烷大制备、提纯、有机反应等复杂性以及实验安全等。实验室制取少量溴乙烷所用试剂是乙醇和溴化氢反应;溴乙烷的密度比水大且不溶于水。
答案:(1)乙醇 b
(2)NaBr+H2SO4HBr+NaHSO4、HBr+CH3CH2OHCH3CH2Br+H2O
(3)冷却、液封溴乙烷 3
(4)HBr CH3CH2OH
(5)d 乙烯
(6)反应会产生Br2,腐蚀橡胶
32.(2011上海28)异丙苯(),是一种重要的有机化工原料。
根据题意完成下列填空:
(1)由苯与2-丙醇反应制备异丙苯属于 反应;由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为 。
(2)异丙苯有多种同分异构体,其中一溴代物最少的芳香烃的名称是 。
(3)α-甲基苯乙烯()是生产耐热型ABS树脂的一种单体,工业上由异丙苯催化脱氢得到。写出由异丙苯制取该单体的另一种方法 (用化学反应方程式表示)。
(4)耐热型ABS树脂由丙烯腈(CH2=CHCN)、1,3-丁二烯和α-甲基苯乙烯共聚生成,写出该树脂的结构简式 (不考虑单体比例)。
解析:本题主要考察有机反应类型的判断、反应试剂的选择、同分异构体的书写有机有机高分子单体的判断和结构简式的书写。
答案:(1)取代反应 Br2/FeBr3或Br2/Fe
(2)1,3,5-三甲苯
33.(2011上海29)化合物M是一种治疗心脏病药物的中间体,以A为原料的工业合成路线如下图所示。
已知:RONa+ R’X→ROR’+ NaX
根据题意完成下列填空:
(1)写出反应类型。反应① 反应②
(2)写出结构简式。A C
(3)写出的邻位异构体分子内脱水产物香豆素的结构简式 。
(4)由C生成D的另一个反应物是 ,反应条件是 。
(5)写出由D生成M的化学反应方程式 。
(6)A也是制备环己醇()的原料,写出检验A已完全转化为环己醇的方法。
解析:本题主要考察有机物的合成、有机物结构简式的书写、有机反应条件的判断、有机反应方程式等书写以及有机官能团的检验等。
答案:(1)加成反应 氧化反应
(4)CH3OH 浓硫酸、加热
(6)取样,加入FeCl3溶液,颜色无明显变化
2010年高考
1.(2010全国卷1)11.下图表示4—溴环己烯所发生的4个不同反应。其中,产物只含有一种官能团的反应是
A.①④ B.③④
C.②③ D.①②
【解析】易知发生四个反应得到的产物如下图所示,显然Y、Z中只含一种官能团,即可!
[]
【答案】B
【命题意图】掌握烯烃的基本化学性质:与HX加成,与H2O加成,双键被氧化剂氧化,掌握卤代烃的化学性质:卤代烃的水解与消去的条件及产物;掌握常见的官能团!
【点评】本题很有新意,不过貌似一些反应超出教学大纲的要求了:如烯烃的氧化,烯烃与水加成!但总体还可以,有些创意,赞一个!有机结构—性质—官能团这条主线能够推陈出新难能可贵的!
(2010浙江卷)7.下列说法中正确的是
A. 光导纤维、棉花、油脂、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质
B. 开发核能、太阳能等新能源,推广基础甲醇汽油,使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放
C. 红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析
D. 阴极射线、-粒子散射现象及布朗运动的发现都对原子结构模型的建立作出了贡献
试题解析:
A、光导纤维、棉花、油脂、ABS树脂来自高中化学课本体系的不同位置,但,都是所在部分的重点识记的知识内容。考察学生化学知识面的宽度,考察基础知识的巩固程度和重点知识的敏感度。光导纤维主要成分是SiO2。棉花是天然纤维,油脂是天然混甘油酯,棉花和油脂是天然有机高分子,ABS树脂是合成有机高分子。B、核能、太阳能、甲醇汽油、无磷洗涤剂分据不同章节,和社会生活热点息息相关。但低碳经济,低碳生活并不是书本知识。要了解低碳的含义,更要明确化学知识对低碳的实际意义。考察学生的应用化学知识解决生活问题或关注与化学有关的社会问题的应用积极性。其中无磷洗涤剂不能直接降低碳排放。C、红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪是研究有机物结构的基本实验仪器,课本集中在选修模块中。考察重点实验方法,体现重点知识与化学强调实验的特点。D、阴极射线、-粒子散射现象、布朗运动同样是实验方法,但,分别出现在课本的不同单元和模块中。阴极射线在物理中出现,-粒子散射实验研究和提出原子的核式结构模型,布朗运动设计分散系知识,是悬浊液特有现象。
本题答案:C
教与学提示:
要重视实验、重视实验原理的解释。本题极具迷惑性的选项是D,因为D中的实验学生不会很熟悉,所以无所适从。和大学接轨的分析探究性实验是重点,注重分析、研究问题的手段的运用。强调学以致用,强调运用化学知识解决和解释生活热点问题。重视基础知识的掌握。
(2010浙江卷)10. 核黄素又称为维生素B2,可促进发育和细胞再生,有利于增进视力,减轻眼睛疲劳。核黄素分子的结构为:
已知:
有关核黄素的下列说法中,不正确的是:
A. 该化合物的分子式为C17H22N4O6
B. 酸性条件下加热水解,有CO2生成
C. 酸性条件下加热水解,所得溶液加碱后有NH3生成
D. 能发生酯化反应
试题分析:
本题是有机化学综合题,包含分子式、官能团性质、反应类型等内容。A、分子式的书写可以采用数数或分析不饱和度的方法。先检查C\N\O的个数,正确。再看氢的个数:20。故A错。B、酸性水解是N-CO-N部分左右还原羟基得到碳酸,分解为CO2。C、同样加碱后有NH3生成。D、因其有很多羟基,可以发生酯化反应。
本题答案:A
教与学提示:
本题虽然很容易选出正确答案A,但,并不说明有机化学的教学只要会数数或明白键线式的含义即可。有机化学的学习还是要重视结构、性质、信息分析、推断与合成等重点知识。着重掌握有机物官能团与性质的相互关系,官能团的性质之间的相互影响等问题。掌握:性质、结构、分类、命名、同分异构、同系物、反应类型、反应条件、实验过程等基础知识。
(2010上海卷)3.下列有机物命名正确的是
A. 1,3,4-三甲苯
B. 2-甲基-2-氯丙烷
C. 2-甲基-1-丙醇
D. 2-甲基-3-丁炔
答案:B
解析:此题考查了有机物的命名知识。有机物命名时,应遵循数值和最小原则,故应命名为:1,2,4-三甲苯,A错;有机物命名时,编号的只有 C原子,故应命名为:1-甲基-1-丙醇,C错;炔类物质命名时,应从离三键近的一端编号,故应命名为:3-甲基-1-丁炔,D错。
知识归纳:判断有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:①是命名要符合“一长、一近、一多、一小”,也就是主链最长,编号起点离支链最近,支链数目要多,支链位置号码之和最小;②有机物的名称书写要规范③对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名。
(2010上海卷)10.下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是
A.乙醇、甲苯、硝基苯 B.苯、苯酚、己烯
C.苯、甲苯、环己烷 D.甲酸、乙醛、乙酸
答案:C
解析:此题考查了化学实验中的物质的检验知识。乙醇、甲苯和硝基苯中,乙醇可以和水互溶、甲苯不和水互溶但比水轻、硝基苯不和水互溶但比水重,可以鉴别,排除A;苯、苯酚和己烯可以选浓溴水,苯不和溴水反应、苯酚和浓溴水生成白色沉淀、己烯和溴水加成使其褪色,可以鉴别,排除B;苯、甲苯和环己烷三者性质相似,不能鉴别,选C;甲酸、乙醛、乙酸可以选新制氢氧化铜,甲酸能溶解新制氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、乙醛不能溶解氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、乙酸只能溶解氢氧化铜,可以鉴别,排除D。
知识归纳:进行物质的检验时,要依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
(2010重庆卷)11.贝诺酯是由阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药,其合成反应式(反应条件略去)如下:
下列叙述错误的是
A.FeCl3 溶液可区别阿司匹林和扑热息痛
B.1mol阿司匹林最多可消耗2mol NaOH
C.常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛
D.C6H7NO 是扑热息痛发生类似脂水解反应的产物
11. 答案B
【解析】本题考查有机物的结构与性质。A项,扑热息痛含有酚烃基,而阿司匹林没有,而酚烃基可以与可发生显色反应,正确。B项,阿司匹林中酯水解生成的酚还要继续与反应,故1mol阿司匹林可消耗3mol,错误。C项,贝诺酯中有两个酯基,这些均为憎水基,故其溶解度小,正确。D项,扑热息痛的水解产物之一为:,其化学式为,正确。[]
(2010天津卷)3.下列鉴别方法可行的是
A.用氨水鉴别Al3+、Mg2+和Ag+
B.用Ba(NO3)2溶液鉴别Cl-、SO和CO
C.用核磁共振氢谱鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
D.用KMnO4酸性溶液鉴别CH3CH=CHCH2OH和CH3CH2CH2CHO
解析:Al3+和Mg2+与氨水反应都只生成沉淀,不溶解,无法鉴别,故A错;SO42-和CO32-与Ba(NO3)2反应都生成白色沉淀,无法鉴别,故B错;1—溴丙烷有三种等效氢,其核磁共振谱有三个峰,而2—溴丙烷有两种等效氢原子,其核磁共振谱有两个峰,故可鉴别,C正确;碳碳双键、醛基都能被酸性KMnO4氧化,KMnO4溶液都退色,故无法鉴别。
答案:C
命题立意:考查阴阳离子和有机物的鉴别,通过鉴别,考查离子或有机物的化学性质。
(2010福建卷)6.下列关于有机物的正确说法是
A.聚乙烯可发生加成反应
B.石油干馏可得到汽油、,煤油等
C.淀粉、蛋白质完全水解的产物互为同分异构体
D.乙酸乙酯、油脂与NaOH溶液反应均有醇生成。
【解析】答案:D
本题考查有机化学方面有关的知识点
A.乙烯加聚反应生成聚乙烯后,双键变单键不能发生加成反应
B.石油分馏可得汽油和煤油属于物理变化过程,干馏是指隔绝空气加强热,属于化学变化
C.淀粉属于糖类,完全水解生成葡萄糖;蛋白质完全水解生成氨基酸;两者的产物不可能是同分异构体
D.乙酸乙酯和油脂都属于酯类,在氢氧化钠溶液反应后均生成醇,前者生成乙醇,后者生成甘油
(2010山东卷)12.下列叙述错误的是
A.乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同
B.淀粉、油脂、蛋白质都能水解,但水解产物不同
C.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠
D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去
解析:烯烃使溴水褪色的原理是加成反应,苯使溴水褪色的原理是萃取,故A说法错误;淀粉水解的最终产物是葡萄糖,蛋白质水解的产物是氨基酸,故B说法正确;煤油来自石油的分馏,可用作航空燃料,也可用于保存Na,故C说法正确;乙酸和乙醇的酯化反应是取代反应,乙酸乙酯的水解反应也属于取代反应,乙酸能与Na2CO3反应, 故可用饱和Na2CO3 溶液除去乙酸乙酯中乙酸,故D说法正确。
答案:A
(2010广东理综卷)11.下列说法正确的是
A.乙烯和乙烷都能发生加聚反应
B.蛋白质水解的最终产物是多肽
C.米酒变酸的过程涉及了氧化反应
D.石油裂解和油脂皂化都有高分子生成小分子的过程
解析:乙烷是饱和烃,不能发生加聚反应,A错;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,故B错;酒精生成酸的过程发生了氧化反应,故C正确;油脂不是高分子化合物,故D错。
答案:C
(2010江苏卷)9.阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为
下列说法正确的是
A.可用酸性 W W W K S 5 U . C O M
溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成
B.香兰素、阿魏酸均可与、溶液反应
C.通常条件下,香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应
D.与香兰素互为同分异构体,分子中有4种不同化学环境的氢,且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种
【答案】BD
【解析】本题主要考查的是有机物的结构与性质。A项,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的不仅有碳碳双键,酚羟基也能使其褪色;B项,酚羟基和羟基都可以与反应;C项,它们都不能进行消去反应;D项,根据条件,其同分异构体为和综上分析可知,本题选BD项。
(2010四川理综卷)11.中药狼把草的成分之一M具有清炎杀菌作用,M的结构如图所示:
下列叙述正确的是
A. .M的相对分子质量是180
B.1 mol M最多能与2mol 发生反应
C.M与足量的溶液发生反应时,所得有机产物的化学式为
D.1mol M与足量反应能生成2 mol
答案:C
解析:本题考查有机物的性质:A项M的分子式为:C9O4H6其相对分子质量是178,B项1 mol M最多能与3mol 发生反应,除了酚羟基临位可以发生取代,还有碳碳双键可以发生加成。C项除了酚羟基可以消耗2mol,酯基水解也消耗1mol,水解又生成1mol酚羟基还要消耗1mol所以共计消耗4mol.D项酚与碳酸氢钠不反应。所以此题选择C
(2010全国卷1)30.(15分)有机化合物A~H的转换关系如下所示:
请回答下列问题:
(1)链烃A有南链且只有一个官能团,其相对分子质量在65~75之间,1 mol A完全燃烧消耗7 mol氧气,则A的结构简式是 ,名称是 ;
(2)在特定催化剂作用下,A与等物质的量的H2反应生成E。由E转化为F的化学方程式是 ;
(3)G与金属钠反应能放出气体,由G转化为H的化学方程式是 ;
(4)①的反应类型是 ;③的反应类型是 ;
(5)链烃B是A的同分异构体,分子中的所有碳原子共平面,其催化氢化产物为正戊为烷,写出B所有可能的结构简式
(6)C也是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构,则C的结构简式为 。
【解析】(1)由H判断G中有5个碳,进而A中5个C,再看A能与H2加成,能与Br2加成,说明A中不饱和度至少为2,又据A1mol燃烧,消耗7molO2,故A分子式为:C5H8,再据题意A中只有一个官能团,且含有支链,可以确定A的结构简式如下:(CH3)2CHCCH,命名:3-甲基-1-丁炔(炔烃的命名超纲);
(2)(CH3)2CHCCH与等物质的量的H2完全加成后得到E:(CH3)2CHCH=CH2,E再与Br2加成的反应就很好写了,见答案(2);
(3)二元醇和二元酸发生酯化反应,注意生成的水不能掉了!反应条件用应该也可以,或者用 应该也可以,见答案
(4)反应类型略
(5)难度增大,考查了共轭二烯烃的共面问题,超纲!注意有的同学写CH2=CH-CH2-CH=CH2是不符合一定共面这个条件的,球棍模型为:;CH3CH=CH-CH=CH2(存在顺反异构)是共轭二烯烃,中间单键不能旋转可以满足;CH3CH2CCCH3可以满足,三键周围的四个碳原子是在同一条直线的,那另外那个碳原子无论在哪个位置都是和这4个碳共面的,因为(因为:一条直线和直线外一点确定一个平面)
(6)难度更大,超出一般考生的想象范围,其实在早几年的全国化学竞赛试题里已经考过,要抓住不饱和度为2,,一个三键不能满足1氯代物只有一种,同样两个双键也不能满足,一个环,一个双键也不能满足,逼得你想到两个环,5个碳只能是两个环共一个碳了!
【答案】
【命题意图】考查有机物的转化关系,结构—官能团—性质,这条主线一直是高考的主干题型,今年的题目试图烃和烃的衍生物连续起来考查官能团的转化关系,涉及到具体的知识点有:通过计算确定分子式和结构简式,并对其命名;三键的加成,双键的加成,卤代烃的水解,二元醇与二元酸的酯化;方程式的书写,反应类型的书写,同分异构体的判断与书写。
【点评】继续延续2009年的题型,将烃和烃的衍生物联系起来考查,考了多年未考的炔烃结构简式及其命题(命名是超纲的,与2009年卤代烃的命名一样),(1)~(4)一般考生能顺利完成,(5)难度增大,其中二烯烃的书写,并且要写共面的共轭二烯烃,这实在是能力要求太高,超出教学大纲的要求了,说明命题人不熟悉高中化学课本,这给以后的教学带来误导,给学生增加负担!(6)书写同分异构体要求更是离谱,明显这是竞赛题的要求,而且是前些年竞赛的原题,根本不是高考要求!这里的区分度“很好”,对于参加过化学竞赛辅导的学生很容易做出,而对于其他未参加辅导的同学就显得很不公平了!难道命题人到了江郎才尽,非得借助于竞赛题来命制高考题吗?同分异构体的书写是该加强,但是不能太离谱!不能将高考与竞赛混为一谈,两者虽相通,但是能力要求差别很大,大纲各不相同!
(2010天津卷)8.(18分)
Ⅰ.已知:R-CH=CH-O-R′ R-CH2CHO + R′OH
(烃基烯基醚)
烃基烯基醚A的相对分子质量(M r)为176,分子中碳氢原子数目比为3∶4 。与A相关的反应如下:
请回答下列问题:
⑴ A的分子式为_________________。
⑵ B的名称是___________________;A的结构简式为________________________。
⑶ 写出C → D反应的化学方程式:_______________________________________。
⑷ 写出两种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式:
_________________________、________________________。
① 属于芳香醛;
② 苯环上有两种不同环境的氢原子。
Ⅱ.由E转化为对甲基苯乙炔()的一条路线如下:
⑸ 写出G的结构简式:____________________________________。
⑹ 写出① ~ ④步反应所加试剂、反应条件和 ① ~ ③ 步反应类型:
序号 所加试剂及反应条件 反应类型
①
②
③
④ ——
解析:(1) (2)由B可催化氧化成醛和相对分子质量为60可知,B为正丙醇;由B、E结合题给信息,逆推可知A的结构简式为:
。
(3)C→D发生的是银镜反应,反应方程式为:
(4)符合苯环上有两种不同环境H原子的结构对称程度应较高,有:
。
(5)(6)生成含有碳碳三键的物质,一般应采取卤代烃的消去反应,故第①步是醛加成为醇,第②步是醇消去成烯烃,第③步是与Br2加成,第④步是卤代烃的消去。
答案:
(1)C12H16O
(2) 正丙醇或1—丙醇
(3)
(4)
(5)
(6)
序号 所加试剂及反应条件 反映类型
① ,催化剂(或), 还原(或加成)反应
② 浓, 消去反应
③ (或) 加成反应
④
命题立意:典型的有机推断、有机合成综合性试题,全面考查了有机分子式和结构简式的推导,结构简式和化学方程式的书写,同分异构体的判断与书写,有机合成,和有机信息的理解与应用。全面考查了学生思维能力、分析问题和解决问题的能力。
(2010广东理综卷)30.(16分)固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。CO2与化合物Ⅰ反应生成化合物Ⅱ,与化合物Ⅲ反应生成化合物Ⅳ,如反应①和②所示(其他试剂、产物及反应条件均省略)。
(1)化合物Ⅰ的分子式为______,1 mol该物质完全燃烧需消耗_______mol O2 。
(2)由通过消去反应制备Ⅰ的化学方程式为________(注明反应条件)。
(3)Ⅱ与过量C2H5OH在酸催化下发生酯化反应,生成的有机物的结构简式为________。
(4)在一定条件下,化合物V能与CO2发生类似反应②的反应,生成两种化合物(互为同分
异构体),请写出其中任意一种化合物的结构简式:________。
(5)与CO2类似,CO也能被固定和利用。在一定条件下,CO、和H2三者发生反
应(苯环不参与反应),生成化合物Ⅵ和Ⅶ,其分子式均为C9H8O,且都能发生银镜反应.下
列关于Ⅵ和Ⅶ的说法正确的有________(双选,填字母)。
A.都属于芳香烃衍生物 B.都能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.都能与Na反应放出H2 D. 1 molⅥ或Ⅶ最多能与4 mol H2发生加成反应
解析:(1) Ⅰ的分子式为C8H8,耗氧为(8+8/4)mol=10mol。
(2)根据卤代烃在NaOH、醇溶液作用下可发生消去反应,可写出方程式为:
(3)根据酯化反应原理,可知生成的酯的结构为。
(4)反应②可以理解为加成反应,O=C=O断开一个碳氧键,有机物也断开碳氧键加成。由此可类比化合物V的两种产物为。
(2010山东卷)33.(8分)【化学——有机化学基础】K^S*5U.C#O%下
利用从冬青中提取出的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品,合成路线如下图:
根据上述信息回答:
(1)D不与NaHC溶液反应,D中官能团的名称是______,BC的反应类型是____。
(2)写出A生成B和E的化学反应方程式______。K^S*5U.C#O%下
(3)A的同分异构体I和J是重要的医药中间体,在浓硫酸的作用下I和J分别生产,鉴别I和J的试剂为_____。
(4)A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料,K可由制得,写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式_______________
解析:由可知,为,发生取代反应生成醚;则为(官能团是醛基),与足量银氨溶液反应生成,再与反应生成,由结合信息逆推可知H为,因为第一步加入的是溶液,故是酚钠生成酚,是羧酸钠生成羧酸,是硝化反应,故A的结构简式为:,由逆推得I和J结构分别是: ,一种是醇,另一种是酚,故可氯化铁或溴水的鉴别,要生成聚合物,必须两个官能团都发生反应,应发生缩聚反应,故高聚物为。
答案:(1)醛基 取代反应
(2)
(3)或溴水[]
(4)
(2010安徽卷)26.(17分)
F是新型降压药替米沙坦的中间体,可由下列路线合成:
(1)AB的反应类型是 ,DE的反应类型是 ,EF的反应类型是 。
(2)写出满足下列条件的B的所有同分异构体 (写结构式)。
①含有苯环 ②含有酯基 ③能与新制Cu(OH)2反应
(3)C中含有的它能团名称是 。已知固体C在加热条件下可深于甲醇,下列CD的有关说法正确的是 。
a.使用过量的甲醇,是为了提高B的产 b.浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑
c.甲醇即是反 物,又是溶剂 d.D的化学式为C2H2NO4
(4)E的同分异构苯丙氨酸经 合反应形成的高聚物是 (写结构简式)。
(5)已知;在一定条件下可水解为, F在强酸和长时间加热条件下发生水解反应的化学方程式是 。
答案:(1)氧化 还原 取代
(2)
(3)硝基 羧基 acd
(4)
(5)
解析:根据前后关系推出BC结构简式即可
(2010福建卷)31从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙、丙三种成分:
(1)甲中含氧官能团的名称为 。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):
其中反应Ⅰ的反应类型为 ,反应Ⅱ的化学方程式为 (注明反应条件)。
(3)已知:[]
由乙制丙的一种合成路线图如下(A~F均为有机物,图中Mr表示相对分子质量):
①下列物质不能与C反应的是 (选填序号)
a. 金属钠 b. c. 溶液 d. 乙酸
②写出F的结构简式 。
③D有多种同分异构体,任写其中一种能同时满足下列条件的异构体结构简式 。
a. 苯环上连接着三种不同官能团 b. 能发生银镜反应
c.能与发生加成反应 d。遇溶液显示特征颜色
④综上分析,丙的结构简式为 。K^S*5U.C#O%
【解析】答案:
(1)很明显甲中含氧官能团的名称为羟基OH;
(2)甲在一定条件下双键断开变单键,应该发生加成反应;
催化氧化生成Y为;Y在强氧化钠的醇溶液中发生消去反应。
(1) ①C的结构简式为,不能与碳酸钠反应
②F通过E缩聚反应生成
③D能发生银镜反应,含有醛基,能与发生加成反应,说明含有不饱和双键;遇溶液显示特征颜色,属于酚。综合一下可以写出D的结构简式K^S*5U.C#O%
④丙是C和D通过酯化反应得到的产物,有上面得出C和D的结构简式,可以得到丙的式子
(2010福建卷)28. (14分)最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物,其结构如下:
A B
在研究其性能的过程中,发现结构片段X对化合物A的性能有重要作用。为了研究X的结构,将化合物A在一定条件下水解只得到B和C。经元素分析及相对分子质量测定,确定C的分子式为C7H6O3,C遇FeCl3水溶液显紫色,与NaHCO3溶液反应有CO2产生。
请回答下列问题:
(1)化合物B能发生下列哪些类型的反应 。
A. 取代反应 B.加成反应 C. 缩聚反应 D.氧化反应
(2)写出化合物C所有可能的结构简式 。
(3)化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2,分子内含有五元环);
①确认化合物C的结构简式为 。
②FG反应的化学方程式为 。
③化合物E有多种同分异构体,核磁共振谱图表明,其中某些同分异构体含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢,写出这些同分异构体中任意三种的结构简式 。
试题解析:
题给信息:1、A→B+C,根据A与B的结构的区别,此反应为酯的水解反应,A含羟基则C含羧基。2、C的分子式为C7H6O3,缺氢分析(16-6)/2=5,结构中含有苯环和羧基。3、C遇FeCl3水溶液显紫色,与NaHCO3溶液反应有CO2产生。根据2、3可以判断C的结构中韩苯环、酚羟基、羧基。
各小题分析:(1)化合物B含碳碳双键和醇羟基,而且是伯醇羟基。所以只有缩聚反应不能发生。答案:A\B\D。
(2)C所有可能的结构简式为:
(3)
①
C: → D: →E: →F: →G:
①的答案为
②FG反应的化学方程式为:
③
教与学提示:
有机合成推断是近几年必考的题型。进行缺氢的定量分析可以准确判断分子结构中存在的不饱和键可能存在形式。要能顺利解题必须对有机物官能团的性质非常熟悉。要研究和分析题给的信息,在适当时机选择使用题给信息。此种题型对于学生熟练和深入掌握有机化学基础知识有重要意义。在教学中要进行较长时间,较多题型的专项训练。比如官能团改变的、碳链加长或缩短的、成环的或开环的等等。
(2010上海卷)28.丁基橡胶可用于制造汽车内胎,合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为C4H8,A氢化后得到2 —甲基丙烷。完成下列填空:
1)A可以聚合,写出A的两种聚合方式(以反应方程式表示)。
2)A与某烷发生烷基化反应生成分子式为C8H18的物质B,B的一卤代物只有4种,且碳链不对称。写出B的结构简式。
3)写出将A通入下列两种溶液后出现的现象。
A通入溴水:
A通入溴的四氯化碳溶液:
4)烯烃和NBS作用,烯烃中与双键碳相邻碳原子上的一个氢原子被溴原子取代。分子式为C4H8的烃和NBS作用,得到的一溴代烯烃有 种。
答案:1)
;2);3)A属于烯烃,其通入溴水:红棕色褪去且溶液分层;其通入溴的四氯化碳溶液:红棕色褪去;4)3种。
解析:此题考查有机物结构式的确定、小分子的聚合、有机实验现象、同分异构体等知识。1)根据A氢化后得到2-甲基丙烷,故其为2-甲基-1-丙烯,其聚合方式可能有:)、
两种;2)根据B的分子式为:C8H18,其一卤代物有4种,其结构式为:;3)A通入溴水:红棕色褪去且溶液分层;A通入溴的四氯化碳溶液:红棕色褪去;4)根据烯烃和NBS作用时的规律,可知其能生成3种一溴代烯烃。
技巧点拨:书写同分异构体时需注意:①价键数守恒,包括C原子价键为“4”、O原子价键数为“2”、H原子价键数为“1”,不可不足或超过;②注意思维的严密性和条理性,特别是同分异构体数量较多时,按什么样的思维顺序去书写同分异构体就显得非常重要。有序的思维不但是能力的一种体现,而且可保证快速,准确书写同分异构体。当然有序书写的顺序可以是自己特有的,但必须要有序。
(2010上海卷)29.粘合剂M的合成路线如下图所示:
完成下列填空:
1)写出A和B的结构简式。
A B
2)写出反应类型。反应⑥ 反应⑦
3)写出反应条件。反应② 反应⑤
4)反应③和⑤的目的是 。
5)C的具有相同官能团的同分异构体共有 种。
6)写出D在碱性条件下水的反应方程式。
答案:1)A:CH3CH=CH2;B:CH2=CHCH2Cl(CH2=CHCH2Br);2)反应⑥:酯化反应;反应⑦:加聚反应;3)反应②:NaOH/H2O,加热;反应⑤NaOH/C2H5OH,加热;4)保护碳碳双键;5)4种;6)。
解析:此题考查了有机合成知识。1)根据合成路线图,A为C3H6和后续反应,其为丙烯;A转化为B后,B可以继续生成CH2=CHCH2OH,说明B是卤代烃;2)根据路线图中的变化,可知反应⑥是酯化反应;反应⑦是加聚反应;3)反应②是卤代烃水解,其反应条件为:NaOH/H2O,加热;反应⑤的条件是:NaOH/C2H5OH,加热;4)反应过程中③和⑤的目的是保护碳碳双键;5)C是CH2=CH-COOCH3,其含有相同官能团的同分异构体有4种;6)D在碱性条件下水解得到:。
技巧点拨:解答有机合成题时:首先要判断待合成有机物的类别、带有何种官能团,然后结合所学知识或题给新信息,分析得出官能团的引入、转换、保护或消去的方法,找出合成该有机物的关键和题眼。
①顺推法:研究原料分子的性质,找出合成所需的直接或间接的中间产物,逐步推向待合成的有机化合物。
②逆推法:从目标分子入手,分析目标有机物的结构特点,找出合成所需的直接或间接的中间产物,逐步推向已知原料,再设计出合理的线路。
③综合法:既从原料分子进行正推,也从目标分子进行逆推法,同时通过中间产物衔接两种方法得出最佳途径的方法。
(2010江苏卷)19. (14分)阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物,可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。
(1)E的结构简式为 。
(2)由C、D生成化合物F的反应类型是 。
(3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G,G的结构简式为 。
(4)H属于氨基酸,与B的水解产物互为同分异构体。H能与溶液发生显色反应,且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式: 。
(5)已知:,写出由C制备化合物的合成路
线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
【答案】(1)
(2)取代反应
【解析】本题是一道综合性的有机物合成题,本题主要考察的是结构简式、同分异构体的书写、有机反应类型和根据条件进行有机合成,同时也要关注重要官能团的性质。
(1)比较容易,就是羟基上的B和Br进行取代,可知其结构为
(2)同样通过F的结构式分析可知由C、D合成化合物F仍然是卤素原子与H的取代反应
(3)通过对其相对分质量的分析可知,出来发生取代反应外,又发生了消去反应,故其结构为;
(4)综上分析可知,在H分子结构中,有苯环、氨基、羧基、羟基,由此不难得出其分子结构为和;
(5)关注官能团种类的改变,搞清反应机理。
【备考提示】解答有机推断题时,我们应首先认真审题,分析题意,分离出已知条件和推断内容,弄清被推断物和其他有机物的关系,以特征点作为解题突破口,结合信息和相关知识进行推理,排除干扰,作出正确推断,一般可采取的方法有:顺推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线,采用正向思维,得出正确结论)、逆推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线,采用逆向思维,得出正确结论)、多法结合推断(综合应用顺推法和逆推法)等。
(2010四川理综卷)28.(13)已知:
以乙炔为原料,通过下图所示步骤能合成有机中间体E(转化过程中的反应条件及部分产物已略去):
其中,A,B,C,D分别代表一种有机物,B的化学式为C4H10O2,分子中无甲基。
请回答下列问题:
(1) A生成B的化学反应类型是____________________________。
(2) 写出生成A的化学反应方程式_________________________________________。
(3) B在浓硫酸催化下加热,可生成多种有机产物。写出2种相对分子质量比A小的有机产物的结构简式:_________________、__________________。
(4) 写出C生成D的化学反应方程式:
__________________________________________________________________。
(5)含有苯环,且与E互为同分异构体的酯有______种,写出其中一种同分异构体的结构简式:____________________________________________________________________。
答案:(1) 加成反应(还原反应)
(2)
(3)
(4)
(5)6
解析:本题考查学生接受信息的能力,根据题目提供的新信息结合已有的知识进行综合处理。
A到B结合B的分子式C4H10O2,可知由乙炔和甲醛反应有2mol甲醛参与反应。A到B是与氢气反应属于加成或者还原反应。根据B的分子式可知A与2mol氢气加成。B到C是进一步氧化为醛,两端的羟基全部被氧化为醛基。(3)问考查了醇的消去,有三种消去方式。任写两种即可。(4)要想作对这一问需要仔细观察题目给的信息第二个反应机理。(5)考查官能团位置异构,即酯基异构。
(2010重庆卷)28.(16分)阻垢剂可防止工业用水过程中无机物沉积结垢,经由下列反应路线可得到E和R两种阻垢剂(部分反应条件略去).
(1)阻垢剂E的制备
① A可由人类重要的营养物质________水解制得(填“糖类”、“油脂”或“蛋白质”).
② B与新制的Cu(OH)2反应生成D,其化学方程式为______________.
③ D经加聚反应生成E,E的结构简式为______________.
(2)阻垢剂R的制备
①为取代反应,J的结构简式为__________________.[]
②J转化为L的过程中,L分子中增加的碳原子来源于 __________________.
③由L制备M的反应步骤依次为:
、_____、_____(用化学方程式表示).
④1 mol Q的同分异构体T(碳链无支链)与足量NaHCO3溶液作用产生2 mol CO2,T的结构简式为__________(只写一种).
28.答案(16分)
(1)①油脂
②
③
(2) ①CH2BrCH2Br ②CO2
③HOOCCH2CHBrCOOH+3NaOHNaOOCCH=CHOONa+NaBr+3H2O
NaOOCCH=CHCOONa+H2SO4→HOOCCH==CHCOOH+Na2SO.
④
【解析】本题考查有机物的推断。(1)油脂水解可得高级脂肪酸和甘油(物质A)。B能与新制的Cu(OH)2反应,说明B中含有醛基。由B的化学式可知,B的结构简式为CH2=CHCHO。再经催化氧化可得D为CH2=CHCOOH。再将碳碳双键打开,发生加聚反应即可得E。(2)G至J是将溴取代了羟基。由J至L的条件不难发现,增加的碳应为CO2中的碳。L至M即是要产生碳碳双键。溴原子在碱的醇溶液中发生消去反应,可得碳碳双键,生成的钠盐在H2SO4作用下,发生强酸制弱酸,即可得M。1mol Q与NaHCO3能产生2mol CO2,则Q中应存在2个羧基,而Q中的环,可以改成双键(碳氧双键或是碳碳双键均可)。
2009年高考化学试题
1.(山东卷12)下列关于有机物的说法错误的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.CCl4可由CH4制得,可萃取碘水中的碘
B.石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物
C.乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和Na2CO3溶液鉴别
D.苯不能使KMnO4溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应
答案:D
解析:
CCl4可由CH4和氯气光照取代制得,可萃取碘水中的碘,A正确;
石油和天然气的主要成分都是烃,B正确;
向乙醇、乙酸和乙酸乙酯分别加入饱和Na2CO3溶液分别现象为:互溶;有气泡产生;溶液分层,可以鉴别,C正确;
苯虽不能使KMnO4溶液褪色,但可以燃烧,能发生氧化反应,D错误。
2.(09安徽卷8)北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂,以保证鲜花盛开,S-诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是
A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B.含有苯环、羟基、羰基、羧基
C.含有羟基、羰基、羧基、酯基
D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
答案:A
解析:
从图示可以分析,该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基。A选项正确。
3.(09全国卷Ⅰ9)现有乙酸和两种链状单烯烃混合物,其中氧的质量分数为a,则碳的质量分数是
A. B. C. D.
答案:C
解析:w.w.w.
乙酸的化学式为C2H4O2,而单烯烃的通式为CnH2n,从化学式可以发现两者中,C与H之间的数目比为1:2,质量比为6:1,碳氢的质量分数一共为1-a,其中碳占。
4.(09全国卷Ⅰ12) 有关下图所示化合物的说法不正确的是
A.既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br2发生取代反应
B.1mol该化合物最多可以与3molNaOH反应
C.既可以催化加氢,又可以使酸性KmnO4溶液褪色
D.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体
答案:D
解析:w.w.w.
有机物含有碳碳双键,故可以与Br2发生加成反应,又含有甲基,故可以与Br2光照发生取代反应,A项正确;
B项,酚羟要消耗一个NaOH,两个酯基要消耗两个NaOH,正确;
C项,苯环可以催化加氢,碳碳双键可以使KMnO4褪色,正确;
该有机物中不存在羧基,故不能与NaHCO3放出CO2气体,D项错。
5.(09全国卷Ⅱ12)
1 mol HO
与足量的NaO
溶液充分反应,消耗的NaOH的物质的量为
A.5 mol B.4 mol C.3 mol D.2 mol
答案:A
解析:
该有机物含有酚,还有两个酯基,要注意该有机物的酯基与NaOH水解时,生成羧酸钠,此外生成的酚还要继续消耗NaOH,故需要5molNaOH,A项正确。
6.(09江苏卷3)下列所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是
a b c
A Al AlCl3 Al(OH)3
B HNO3 NO NO2
C Si SiO2 H2SiO3
D CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO
答案:B
解析:w.w.w.
A项:
(或者,
(),(),的转化必须经过(反应方程式为:)和()这两步,所以A项不选;
B项:(),(),(),(),所以B项正确;
C项:(),必须经过两步(、),
D项:(),(),(),就必须经过两步(和)
7.(09江苏卷10) 具有显著抗癌活性的10-羟基喜树碱的结构如图所示。下列关于10-羟基喜树碱的说法正确的是
A.分子式为
B.不能与溶液发生显色反应
C.不能发生酯化反应
D. 一定条件下,1mol该物质最多可与1mol反应
答案:A
解析:w.w.w.
根据结构简式,很容易查出的原子个数,所以分子式为,A项对;
因为在苯环上有羟基,构成羟基酚的结构,所以能与发生显色反应,B项错;
从结构简式可以看出,存在,所以能够发生酯化反应,C项错;
D项,有三个基团能够和氢氧化钠反应,苯酚上的羟基、酯基和肽键,所以消耗的氢氧化钠应该为3mol。
8.(09浙江卷11)一种从植物中提取的天然化合物a-damascone,可用于制作“香水”,其结构为:
,有关该化合物的下列说法不正确的是
A.分子式为
B. 该化合物可发生聚合反应
C.1mol该化合物完全燃烧消耗19mol
D.与溴的溶液反应生成的产物经水解、稀硝酸化后可用溶液检验
答案:C
解析:
A项, 根据键线式,由碳四价补全H原子数,即可写出化学式,正确;
B项, 由于分子可存在碳碳双键,故可以发生加聚反应,正确;
C项,13个碳应消耗13个O2,20个H消耗5个O2,共为13+5-0.5=17.5,故错;D项,碳碳双键可以与Br2发生加成发生,然后水解酸化,即可得Br-,再用AgNO3可以检验,正确。
9.(09广东理科基础30)三聚氰胺(结构式如图9所示)是一种重要的化工原料,可用于阻燃剂、水泥减水剂和高分子合成等领域。一些不法分子却往牛奶中加入三聚氰胺,以提高奶制品的含氮量。下列说法正确的是
A.三聚氰胺是一种蛋白质
B.三聚氰胺是高分子化合物
C.三聚氰胺分子中含有碳碳双键
D.三聚氰胺的分子式为C3H6N6
答案:D
解析:w.w.w.
三聚氰胺中的含氮量较高,是冒充的蛋白质,其实属于蛋白质,A项错;由键线式可以写出化学式,D项正确。其相对分子质量很小,故不属于高分子化合物,B项错;分子中只含有碳氮双键,C项错。
10.(09广东理科基础31)下列说法不正确的是
A.苯和乙烯都能与H2发生加成反应
B.蔗糖在人体内水解的产物只有葡萄糖
C.食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到
D.煤可与水蒸气反应制成水煤气,水煤气的主要成分为CO和H2
答案:B
解析:
苯可以在催化剂作用下与H2发生加成反应,乙烯中含有碳碳双键,故可以与H2加成,A项正确;蔗糖最终水解生成葡萄糖和果糖,B项错;乙醇可以催化氧化得乙醛,乙醛继续氧化可得乙酸,C项正确;水煤气的制取方程式为:C + H2O(g)CO + H2,D项正确。
11.(09福建卷8)设NA为阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是
A. 24g镁的原子量最外层电子数为NA B. 1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H+数为0.1NA
C. 1mol甲烷分子所含质子数为10NA D. 标准状况下,22.4L乙醇的分子数为NA
答案:C
解析:w.w.w.
A项,镁的最外层电子数为2,故错;
B项,乙酸为弱电解质,部分电离,故H+小于0.1NA,错;
C项,CH4的质子数为10,正确;
D项,乙醇标状下不是气体,错。
12.(09福建卷9) 下列关于常见有机物的说法不正确的是
A. 乙烯和苯都能与溴水反应
B. 乙酸和油脂都能与氢氧化钠溶液反应
C. 糖类和蛋白质都是人体重要的营养物质
D. 乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别
答案:A
解析:苯不与溴水反应,只能液溴反应,A项错。乙酸与NaOH发生酸碱中和,油脂在碱性条件能水解,B项正确;C项,糖类,油脂和蛋白质是重要营养的物质,正确;D项,乙烯可以使高锰酸钾褪色,而甲烷不可以,正确。
13.(09福建卷12)某探究小组利用丙酮的溴代反应:()
来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:
分析实验数据所得出的结论不正确的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A. 增大增大 B. 实验②和③的相等
C. 增大增大 D. 增大,增大
答案:D
解析:从表中数据看,①④中CH3COCH3,HCl的浓度是相同的,而④中Br2比①中的大,所以结果,时间变长,即速率变慢了,D项错。其他选项依次找出表中两组相同的数据,看一变量对另一变量的影响即可。
14. 09广东化学4) 下列叙述不正确的是
A.天然气和沼气的主要成分是甲烷
B. 等物质的量的乙醇和乙酸完全燃烧时所需氧气的质量相等
C. 纤维素乙酸酯、油脂和蛋白质在一定条件都能水解
D. 葡萄糖和蔗糖都含有C、H、O三种元素,但不是同系物
答案:B
解析:w.w.w.
天然气、煤道坑气和沼气的主要成分都是甲烷,故A正确;
因为是等物质的量的乙醇和乙酸再根据乙醇和乙酸分子式可知B错;
纤维素乙酸酯、油脂和蛋白质都能在一定条件下水解,C正确;
葡萄糖属于单糖,分子式为C6H12O6,蔗糖属于糖类中的二糖,分子式为C12H22O11,按照同系物的定义可知,故D正确。
15.(09广东化学13) 警察常从案发现场的人体气味来获取有用线索,人体气味的成分中含有以下化合物:①辛酸;②壬酸;③环十二醇;④5,9一十一烷酸内酯;⑤十八烷⑥己醛;⑦庚醛。下列说法正确的是
A.①、②、⑥分子中碳原子数小于10,③、④、⑤分子中碳原子数大于10
B.①、②是无机物,③、⑤、⑦是有机物
C.①、②是酸性化合物,③、⑤不是酸性化合物
D.②、③、④含氧元素,⑤、⑥、⑦不含氧元素
答案:AC
解析:
A项根据简单有机物命名可作出判断;
B项中①辛酸、②壬酸属于羧酸类当然也属于有机物,故B错;
C项根据名称可判断正确;
D项中⑥⑦属于醛类物质,含有—CHO,当然含有氧元素,故D错。
16.(09上海卷3)有机物的种类繁多,但其命中是有规则的。下列有机物命名正确的是
答案:C
17.(09上海卷9)迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构
如右图。下列叙述正确的是
A.迷迭香酸属于芳香烃
B.1mol迷迭香酸最多能和9mol氢气发生加成反应
C.迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应
D.1mol迷迭香酸最多能和含5mol NaOH的水溶液完全反应
答案:Cw.w.w.
18.(09上海卷11)1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125℃,反应装置如右图。下列对该实验的描述错误的是
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率
答案:C
19. (09重庆卷11)下列对有机物结构或性质的描述,错误的是
A.一定条件下,Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应
B.苯酚钠溶液中通入CO2生成苯酚,则碳酸的酸性比苯酚弱
C.乙烷和丙烯的物质的量各1mol,完成燃烧生成3molH2O
D.光照下2,2—二甲基丙烷与Br2反应其一溴取代物只有一种
答案:B
解析:
B项CO2 + H2O + C6H5ONaC6H5OH + NaHCO3,则碳酸的酸性比苯酚强,B错误。
20.(09海南卷1)将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。下列图示现象正确的是:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
答案:A
21.(09海南卷5)下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是:
A.甲苯 B.硝基苯 C.2-甲基丙烯 D.2-甲基丙烷
答案:D
22.(09宁夏卷8) 3-甲基戊烷的一氯代产物有(不考虑立体异构)
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
答案:B
解析:w.w.w.
我们可以根据3-甲基戊烷的碳架,进行分析,可知1和5,2和4上的H是对称的,加上3位上的氢和3位甲基上的氢,不难得到3-甲基戊烷的一氯代产物有4种。
23.(09宁夏卷9)下列化合物中既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能在光照下与溴发生取代反应的是
A.甲苯 B.乙醇 C.丙烯 D.乙烯
答案:C
解析:
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2009—2011年高考化学试题分类解析—化学反应中的能量变化
2011年高考化学试题
1.(2011浙江高考12)下列说法不正确的是
A.已知冰的熔化热为6.0 kJ/mol,冰中氢键键能为20 kJ/mol,假设1 mol冰中有2 mol 氢键,且熔化热完全用于破坏冰的氢键,则最多只能破坏冰中15%的氢键
B.已知一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为c,电离度为α,。若加入少量醋酸钠固体,则CH3COOHCH3COO-+H+向左移动,α减小,Ka变小
C.实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为-3916 kJ/mol、-3747 kJ/mol和-3265 kJ/mol,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键
D.已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g),△H=+489.0 kJ/mol。
CO(g)+O2(g)CO2(g),△H=-283.0 kJ/mol。
C(石墨)+O2(g)CO2(g),△H=-393.5 kJ/mol。
则4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s),△H=-1641.0 kJ/mol
解析:A.正确,熔化热只相当于0.3 mol氢键。
B.错误。Ka只与温度有关,与浓度无关。
C.正确。环己烯(l)与环己烷(l)相比,形成一个双键,能量降低169kJ/mol,苯(l)与环己烷(l)相比,能量降低691kJ/mol,远大于169×3,说明苯环有特殊稳定结构
D.正确。热方程式①=(③-②)×3-④÷2,△H也成立。
答案:B
【评析】本题为大综合题,主要考察了物质的键能分析应用,化学反应能量变化的盖斯定律的应用,以及弱电解质溶液的电离平衡分析。[]
2.(2011北京高考10)25℃、101kPa 下:①2Na(s)+1/2O2(g)=Na2O(s) △H1=-414KJ/mol[]
②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H2=-511KJ/mol
下列说法正确的是
A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.25℃、101kPa 下,Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s) △H=-317kJ/mol
解析:Na2O是由Na+和O2-构成的,二者的个数比是2:1。Na2O2是由Na+和O22-构成的,二者的个数比也是2:1,选项A不正确;由化合价变化可知生成1molNa2O转移2mol电子,而生成1molNa2O2也转移2mol电子,因此选项B不正确;常温下Na与O2反应生成Na2O,在加热时生成Na2O2,所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na2O,所以选项C也不正确;由盖斯定律知①×2-②即得到反应
Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s) △H=-317kJ/mol,因此选项D正确。
答案:D
3.(2011重庆) SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。已知:1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为
A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/mol
C.-450 kJ/mol D. +430 kJ/mol
解析:本题考察反应热的有关计算。在化学反应中断键需要吸热,而形成新的化学键需要放热。由题意的1mol S(s)和3molF2(g)形成S原子和F原子共需要吸收能量是280kJ+3×160kJ=760 kJ。而生成1mol SF6(g)时需形成6molS-F键,共放出6×330kJ=1980 kJ,因此该反应共放出的热量为1980 kJ-760 kJ=1220kJ,所以该反应的反应热△H=-1220 kJ/mol,选项B正确。
答案:B
4.(2011海南)已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H=-701.0kJ·mol-1
2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) △H=-181.6kJ·mol-1
则反应Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)的△H为
A. +519.4kJ·mol-1 B. +259.7 kJ·mol-1
C. -259.7 kJ·mol-1 D. -519.4kJ·mol-1
[答案]C
命题立意:考查盖斯定律。
解析:反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(△H1-△H2)/2=-259.7 kJ·mol-1。
【误区警示】本题中两负数相减易出错,此外系数除以2时,焓值也要除2。
5.(2011海南)某反应的△H=+100kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是
A.正反应活化能小于100kJ·mol-1
B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol-1
C.正反应活化能不小于100kJ·mol-1
D.正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol-1
[答案]CD
命题立意:活化能理解考查
解析:在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种,焓与活化能的关系是△H=Σ(反应物)-Σ(生成物)。题中焓为正值,过程如图
所以CD正确
【技巧点拨】关于这类题,比较数值间的相互关系,可先作图再作答,以防出错。
6.(2011上海)据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是
解析:分解水属于吸热反应,催化剂可以降低活化能。
答案:B
7.(2011上海)根据碘与氢气反应的热化学方程式
(i) I2(g)+ H2(g) 2HI(g)+ 9.48 kJ (ii) I2(S)+ H2(g)2HI(g) - 26.48 kJ
下列判断正确的是
A.254g I2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48 kJ
B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定
D.反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低
解析:反应是可逆反应,反应物不能完全转化;利用盖斯定律可得出1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ;同一种物质的能量在相同条件下,能量一样多。同样利用盖斯定律可得出选项D正确。
答案:D
8.(2011江苏高考20,14分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=-247.4 kJ·mol-1
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H=+169.8 kJ·mol-1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是
。燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式: 。
(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图11所示。图中A、B表示的物质依次是 。
(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图12(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为 。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为 。
解析:本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表的综合题,是以化学知识具体运用的典型试题。
(1)利用盖斯定律即可得出;(2)H2S热分解制氢属于吸热反应,需要提供能量;(3)在很高的温度下,氢气和氧气会分解生成氢原子和氧原子;(4)阳极失去电子,在碱性溶液中碳原子变成CO32-。
【备考提示】高三复习一定要关注生活,适度加强综合训练与提升。
答案:(1)CH 4(g)+2H2O(g) =CO 2(g) +4H2(g) △H=165.0 kJ·mol-1
(2)为H2S热分解反应提供热量 2H2S+SO2 =2H2O+3S (或4H2S+2SO2=4H2O+3S 2)
(3)H、O(或氢原子、氧原子)
(4)CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O
(5)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2
2010年高考化学试题
(2010山东卷)10下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A 生成物能量一定低于反应物总能量
B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C 英语盖斯定律,可计算某些难以直接侧脸房的反应焓变
D 同温同压下,在光照和点燃条件的不同
解析:生成物的总能量低于反应总能量的反应,是放热反应,若是吸热反应则相反,故A错;反映速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系,故B错;C是盖斯定律的重要应用,正确;根据=生成物的焓-反应物的焓可知,焓变与反应条件无关,故D错。
答案:C
(2010重庆卷)12.已知 蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
则表中a为
A.404 B.260 C.230 D.200
12. 答案D
【解析】本题考查盖斯定律的计算。由已知得:Br2(l)=Br2(g) H=+30KJ/mol,则H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g); H= -102KJ/mol。436+a-2×369=-102;a=―200KJ,D项正确。
(2010天津卷)6.下列各表述与示意图一致的是
A.图①表示25℃时,用0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化
B.图②中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g);ΔH < 0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C.图③表示10 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+) 随时间的变化
D.图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2 (g) + H2(g)CH3CH3(g);ΔH< 0使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化
解析:酸碱中和在接近终点时,pH会发生突变,曲线的斜率会很大,故A错;正逆反应的平衡常数互为倒数关系,故B正确;反应是放热反应,且反应生成的Mn2+对该反应有催化作用,故反应速率越来越快,C错;反应是放热反应,但图像描述是吸热反应,故D错。
答案:B
命题立意:综合考查了有关图像问题,有酸碱中和滴定图像、正逆反应的平衡常数图像,反应速率图像和能量变化图像。
(2010广东理综卷)9.
在298K、100kPa时,已知:2 ⊿
⊿
⊿
则⊿与⊿和⊿间的关系正确的是
A .⊿=⊿+2⊿ B ⊿=⊿+⊿
C. ⊿=⊿-2⊿ D. ⊿=⊿- ⊿
解析:第三个方程式可由第二个方程式乘以2与第一个方程式相加,有盖斯定律可知
答案:A[]
(2010浙江卷)12. 下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是:
A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
B. 500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:
△H=-38.6kJ·mol-1
C. 氯化镁溶液与氨水反应:
D. 氧化铝溶于NaOH溶液:
试题解析:
本题考查热化学方程式与离子方程式的书写。A、标准燃烧热的定义,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时方出的热量(标准指298K,1atm)。水液态稳定,方程式系数就是物质的量,故A错。B、根据热化学方程式的含义,与对应的热量是1mol氮气完全反应时的热量,但次反应为可逆反应故,投入0.5mol的氮气,最终参加反应的氮气一定小于0.5mol。所以△H的值大于38.6。B错。D、氢氧化铝沉淀没有沉淀符号。
本题答案:C
教与学提示:
化学用语的教学是化学学科技术规范,强调准确性,强调正确理解与应用。特别重视热化学方程式的系数与反应热的对应关系。重视离子方程式的拆与不拆的问题。热化学方程式的书写问题由:聚集状态、系数、系数与反应热数值对应、反应热单位、可逆反应的反应热等内容构成。离子方程式的书写问题由:强弱电解质、最简整数比、定组成规律、离子方程式正误判断、守恒、定量离子方程式等内容组成。
(2010上海卷)14.下列判断正确的是
A.测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,测定值小于理论值
B.相同条件下,2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量
C.0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液的pH大于0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液的pH
D.1L 1 mol·L-1的碳酸钠溶液吸收SO2的量大于1L mol·L-1硫化钠溶液吸收SO2的量
答案:C
解析:此题考查了实验操作、化学反应中的能量变化、溶液的pH、元素化合物等知识。测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,说明部分硫酸铜分解生成了氧化铜,测定值大于理论值,A错;氢原子转化为氢分子,形成化学键放出能量,说明2mol氢原子的能量大于1molH2,B错;碳酸的酸性弱于醋酸,故此相同浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液,C对;1L 1mol.L-1的溶液中含有溶质1mol,前者发生:Na2CO3+SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑;后者发生:2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓;分析可知,很明显后者大于前者,D错。
易错警示:此题解答是的易错点有二:一是对化学键的形成断开和吸热放热的关系不清,要能够准确理解断键吸热成键放热;二是忽视亚硫酸的酸性强于氢硫酸,不能准确判断硫化钠中通入二氧化硫时要生成氢硫酸,造成氢硫酸和亚硫酸能发生氧化还原反应生成单质硫。
(2010上海卷)17.据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。[]
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是
A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率
B.反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应
C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
答案:B
解析:此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化学反应速率,加快反应进行,也就是提高了生产效率,A对;反应需在300℃进行是为了获得较快的反应速率,不能说明反应是吸热还是放热,B错;充入大量CO2气体,能使平衡正向移动,提高H2的转化率,C对;从平衡混合物中及时分离出产物,使平衡正向移动,可提高CO2和H2的转化率,D对。[]
易错警示:利用化学平衡知识判断反应吸热还是放热时,一定要注意温度的变化使反应正向移动还是逆向移动,倘若给出的知识温度条件则无法判断。
(2010江苏卷)8.下列说法不正确的是
A.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加
B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
C.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D.相同条件下,溶液中、、的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项,铅蓄电池在放电过程中,负极反应为其质量在增加;B项,该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;C项,催化剂能改变反应速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D项,可知的氧化性大于,综上分析可知,本题选AC项。
(2010安徽卷)25.(14分)
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等
Y 常温常压下,Y单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积
Z Z和Y同周期,Z的电负性大于Y
W W的一种核素的质量数为63,中子数为34
(1)Y位于元素周期表第 周期表 族,Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是 (写化学式)。
(2)XY2是一种常用的溶剂,XY2的分子中存在 个σ键。在H―Y、H―Z两种共价键中,键的极性较强的是 ,键长较长的是 。
(3)W的基态原子核外电子排布式是 。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是 。
(4)处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法,是将其在催化剂作用下转化为单质Y。
已知:
XO(g)+O2(g)=XO2(g) H=-283.0 kJ·mol-2
Y(g)+ O2(g)=YO2(g) H=-296.0 kJ·mol-1
此反应的热化学方程式是 。
答案:(1)3 VIA HClO4
(2)2 H-Z H-Y
(3)[Ar]3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2
(4)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) △H=-270kJ/mol
解析:由表中可知,X为C Y为 S Z为 Cl W为Cu
(2010天津卷)7.(14分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题:
⑴ L的元素符号为________ ;M在元素周期表中的位置为________________;五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为___,B的结构式为____________。
⑶ 硒(se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。
a.+99.7 mol·L-1 b.+29.7 mol·L-1 c.-20.6 mol·L-1 d.-241.8 kJ·mol-1
⑷ 用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式:______________;由R生成Q的化学方程式:_______________________________________________。
解析:(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大,故分别为:H、C、N、O元素;M是地壳中含量最高的元素,为Al,其在周期表的位置为第3周第ⅢA族;再根据五种元素在周期表的位置,可知半径由大到小的顺序是:Al>C>N>O>H。
(2) N和H 1:3构成的分子为NH3,电子式为;2:4构成的分子为N2H4,其结构式为。
(3)Se比O多两个电子层,共4个电子层,1→4电子层上的电子数分别为:2、8 、18、6,故其原子序数为34;其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4,为H2SeO4。
非金属性越强,与氢气反应放出的热量越多,故2→5周期放出的热量依次是:d、c、b、a,则第四周期的Se对应的是b。
(4)Al作阳极失去电子生成Al3+,Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2,2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
答案:
(1)O 第三周第ⅢA族 Al>C>N>O>H
(2)
(3) 34 H2SeO4 b
(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
命题立意:本题以元素的推断为背景,综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较;考查了电子式、结构式的书写,元素周期律,和电极反应式、化学方程式的书写,是典型的学科内综合试题。
(2010广东理综卷)31.(16分)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。
(2)在其他条件相同时,反应H3BO3 +3CH3OHB(OCH3)3 +3H2O中,H3BO 3的转化率()在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12,由此图可得出:
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ ___
②该反应的_____0(填“<”、“=”或“>”).
(3)H3BO 3溶液中存在如下反应:
H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-( aq)+H+(aq)已知0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2. 0 × 10-5mol·L-1,c平衡(H3BO 3)≈c起始(H3BO 3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)
解析:(1)根据元素守恒,产物只能是H2, 故方程式为B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。
(2)由图像可知,温度升高,H3BO 3的转化率增大,故升高温度是平衡正向移动,正反应是吸热反应,△H>O。
(3) K===
答案:
(1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2
(2) ①升高温度,反应速率加快,平衡正向移动 ②△H>O
(3) 或1.43
(2010福建卷)23.(15分)
J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如右表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M是地壳中含量最多的金属元素。
(1)M的离子结构示意图为_____;元素T在周期表中位于第_____族。
(2)J和氢组成的化合物分子有6个原子,其结构简式为______。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾,反应的化学方程式为_____。
(4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。
①在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2 的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为______。
②一定条件下,甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是_______(选填序号)。
选项 a b c d
x 温度 温度 加入H2的物质的量 加入甲的物质的量
y 甲的物质的量 平衡常数K 甲的转化率 生成物物质的量总和
(5)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。 该反应的热化学方程式为________。
解析:
(1) J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,可以判断J元素为碳元素;M是地壳中含量最多的金属元素为铝元素;根据J、R在周期表中的相对位置可以判断R为硫元素,则T为氯元素,处于第三周期第七主族
(2)J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯,其结构简式为
(3)M和T形成的化合物为,与水反应,其中氯化氢气体呈雾状
(4)①氨水与双氧水发生氧化还原反应:
生成无污染的氮气;
②甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应,表明正反应为吸热反应,升高温度,平衡朝着正方向移动,甲物质的量减少;加入的物质的量即增加生成物的浓度,平衡朝逆方向移动,甲的转化率减小
(5)JR2为CS2,燃烧生成二氧化碳和二氧化硫,依题意可以很快的写出反应的热化学方程式
答案:(1) ; ⅦA
(2)
(3),
(4)①
②a和c;a或c
(5)
(2010上海卷)25.接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:
1)该反应所用的催化剂是 (填写化合物名称),该反应450℃时的平衡常数 500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。
2)该热化学反应方程式的意义是 .
a. b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化[]
4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10molSO2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol,则= mol.L-1.min-1:若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2,则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”),再次达到平衡后, mol答案:1)五氧化二钒(V2O5);大于;2)在450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ;3)bd;4)0.036;向正反应方向;0.36;0.40。
解析:此题考查了工业制硫酸、化学平衡常数、热化学方程式、化学平衡状态、有关化学平衡的计算等知识。1)工业制硫酸时二氧化硫催化氧化使用的催化剂是五氧化二钒;该反应正向放热,故温度越高化学平衡常数越小;2)热化学方程式表示的是450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ;3)根据化学平衡状态的特征,容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化、分子总数不随时间变化时,说明反应达到平衡状态;4)当达到平衡时,容器中SO3的物质的量为0.18mol,则v(SO3)=0.072mol.L-1.min-1,则v(O2)=0.036mol.L-1.min-1;再继续通入0.20molSO2和0.10molO2时,平衡向正反应方向移动,在此达到平衡时,SO3的物质的量介于0.36和0.40之间。
知识归纳:化学平衡常数只是和温度相关的函数,其随温度变化而变化。若正反应为吸热反应,温度升高K值增大;若正反应为放热反应,温度升高K值减小。
(2010江苏卷)17.(8分)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
(1) 方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中的化学反应为:
能提高燃煤烟气中去除率的措施有 ▲ (填字母)。
A.增大氨水浓度
B.升高反应温度
C.使燃煤烟气与氨水充分接触
D. 通入空气使转化为
采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的,原因是▲(用离子方程式表示)。
(2) 方法Ⅱ重要发生了下列反应:
与反应生成的热化学方程式为 。
(3) 方法Ⅲ中用惰性电极电解溶液的装置
如右图所示。阳极区放出气体的成分为 。
(填化学式)
【答案】
(1)AC
(2)S(g)+O2(g)= S O2(g) H=-574.0kJmol-1
(3) O2 SO2
【解析】本题考察的知识比较散,涉及到环境保护,一道题考察了几个知识点。覆盖面比较多。但盖斯定律、热化学方程式、离子方程式、点击方程式都是重点内容(1)提高SO2的转化率,可以增大氨水的浓度、与氨水充分接触;不需要通入CO2的原因是因为HCO3+SO2=CO2+HSO3而产生CO2 (2)主要考察盖斯定律的灵活运用。适当变形,注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的注意事项。(3)阴极的电极产生的气体为O2和SO2.
2009年高考化学试题
1.(09全国卷Ⅱ11) 已知:2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6KJ· mol-1
CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890KJ· mol-1
现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695KJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A.1∶1 B.1∶3
C.1∶4 D.2∶3
答案:Bw.w.w.k.s.5.u.c.o.m
解析:设H2、CH4的物质的量分别为x、ymol。则x + y =5,571.6x/2 + 890y = 3695,解得x=1.25mol; y=3.75mol,两者比为1:3,故选B项。
2.(09天津卷6)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ ΔH=-226 kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是
A.CO的燃烧热为283 kJ
B.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ/mol
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
答案:C
解析:w.w.w.
A项,燃烧热的单位出错,应为Kj/mol,错;图中的量标明错误,应标为2molCO和2molCO2,故错。CO2气体的能量大于固体的能量,故C项中放出的能量应小于452KJ,而 H用负值表示时,则大于-452Kj/mol,正确;将下式乘以2,然后与上式相加,再除以2,即得CO与Na2O2的反应热,所得热量为57KJ,故D项错。
3. (09四川卷9)25 ℃,101 k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是
A.2H+(aq) +(aq)+(aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2HO(1);H=57.3 kJ/mol[]
B.KOH(aq)+H SO4(aq)= KSO4(aq)+HO(I); H=57.3kJ/mol
C.C8H18(I)+ O (g)=8CO (g)+ 9HO; H=5518 kJ/mol
D.2C8H18(g)+25O (g)=16CO (g)+18HO(1); H=5518 kJ/mol
答案:B
4.(09上海卷19)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(、均为正值):
有关上述反应的叙述正确的是w.w.w.
A.
B.生成物总能量均高于反应物总能量
C.生成1molHCl气体时放出热量
D.1mol HBr(g)具有的能量大于1mol HBr(1)具有的能量
答案:AD
5. (09重庆卷12)下列热化学方程式数学正确的是(的绝对值均正确)
A.C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g);△H=—1367.0 kJ/mol(燃烧热)
B. NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)===SO2(g);△H=—269.8kJ/mol(反应热)
D. 2NO2==O2+2NO;△H=+116.2kJ/mol(反应热)
答案:C
解析:
A项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,H2O的状态必须为液态,A项错误;
中和反应是放热反应,△H应小于0,B项错误;
热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态,D项错误;
答案C正确
6.(09海南卷12)已知:w.w.w.
答案:A
7. (09上海理综10)右图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时,水与固体碎块混和,杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是www.
A.硝酸铵 B.生石灰
C.氯化镁 D.食盐
答案:Bw.w.w.
8.(09安徽卷25)(17分)
W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色(或砖红色)的和黑色的ZO两种氧化物。
(1)W位于元素周期表第_________周期第_________族。W的气态氢化物稳定性比
__________(填“强”或“弱”)。
(2)Y的基态原子核 外电子排布式是________,Y的第一电离能比X的__________(填“大”或“小”)。
(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是
_________________________________________________________________________。[]
X的单质和FeO反应的热化学方程式是_________________________________________。
答案:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(1)二 VA 弱
(2)1s22s22p63s23p4 大
(3)Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
(4)3FeO(s) + 2Al(s) Al2O3(s) + 3Fe(s) H=-859.7KJ/mol
解析:
首先推出题中几种元素,W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,在结合原子序数的大小可知,W是氮元素,Y是硫元素,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,根据基态原子核外电子所遵循的原则,可以写出电子排布式为:1s22s22p63s23p1,X为铝元素,Z能够形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物,推知Z为铜元素,两种氧化物分别为Cu2O和CuO。
9.(09江苏卷17)(8分)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末。
(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中,不符合环境保护理念的是 (填字母)。
A.热裂解形成燃油 B.露天焚烧
C.作为有机复合建筑材料的原料 D.直接填埋
(2)用的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
====
====
====
在溶液中与反应生成和的热化学方程式为 。
(3)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10℅和3.0的混合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。
温度(℃) 20 30 40 50 60 70 80
铜平均溶解速率() 7.34[] 8.01 9.25 7.98 7.24 6.73 5.76
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因是 。
(4)在提纯后的溶液中加入一定量的和溶液,加热,生成沉淀。制备的离子方程式是 。
答案:
(1)BD
(2) Cu(s)+H2O2 (l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) △H=-319.68KJ.mol-1
(3)H2O2 分解速率加快
(4)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+
解析:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(1)有关环保的比较容易。
(2)主要考察盖斯定律的灵活运用。适当变形,注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的注意事项。
(3)考察影响化学反应速率的因素,结合双氧水的性质即可得出答案。
(4)根据题目条件书写离子方程式常规题。
10.(09浙江卷27)(15分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和,化学方程式如下:
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的 0(填写“>”、“<”、“=”。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K= 。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线是实验编号。
答案:w.w.w.
(1)<
(2) 1.88×10-4mol/(L·s)
(3)5000
(4)C、D
(5)①II: 280、1.20×10-3、5.80×10-3
Ⅲ:1.2×10-3 、5.80×10-3
②
解析:
(1)自发反应,通常为放热反应,即 H小于0。
(2)以NO计算,2s内NO的浓度变化为(10-2.5)×10-4mol/L,V(NO)=7.5×10-4/2 =3.75×10-4mol/(L·s)。根据速率之比等于计量系数比可知,V(N2)=1/2 V(NO)=1.875×10-4mol/(L·s)。
(3)=
=5000。
(4)催化剂不影响平衡的移动,A项错;该反应放热,故降温平衡正向移动,NO转化率增大,B项错,C项正确;缩小体积,即增大压强,平衡向体积减小的方向运动,即正向移动,D项正确。
(5)本题为实验探究题,目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响,研究时只能是一个变量在起作用,所以II中数据与I比较催化剂的比表面积增大了,故其他的数据应与I完全相同;III中数据与II比较,催化剂的比表面积数据未变,但是温度升高,故其他数据是不能改变的。实质I、II研究是催化剂的比表面积对速率的影响,II、III研究是温度对速率的影响。作图,可根据先拐先平的原则,即最里面的线先达平衡,速率快,应对应于III(因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的),II比I快,因为两组温度相同,但是II中催化剂的比表面积大。
11.(09广东化学23)(11分)w.w.w.
磷单质及其化合物的有广泛应用。
(1) 由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为:
4Ca5(PO4)3F(s)+2lSiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) H
①上述反应中,副产物矿渣可用来 。
②已知相同条件下:
4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s)
用、和表示H,H=
(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式见右图)之间脱去两个分子产物,其结构式为 。三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为
(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍。
①NaH2PO2中P元素的化合价为 。
②化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在酸性等条件下发生下述反应:
(a) Ni2+ + H2PO2-+ → Ni + H2PO3 -+
(b)6H2PO2- +2H+ = 2P+4H2PO3-+3H2↑
请在答题卡上写出并配平反应式(a)。
③利用②中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。
方法上的不同点: ;原理上的不同点: ;化学镀的优点: 。
答案:
(1)①制水泥
② +3+18
(2)
Na5P3O10
(3)
①+1
② 1 Ni2+ + 1 H2PO2-+ 1 H2O → 1 Ni + 1 H2PO3- + 2H+
③ 化学镀无需通电,而电镀需要通电
都利用氧化还原反应
化学镀对镀件的导电性无特殊要求
解析:
(1)CaSiO3可以用来制水泥。
(2)可以运用盖斯定律求解;
(3)一个磷酸中的羟基与另一个磷酸的H之间可以脱水。“五钠”即五个钠原子,由化合价代数为零可求解。
(2)残缺离子方程式的配平,注意得失电子守恒。配平后一定要检查电荷是否守恒。否则容易出错;比较化学镀与电镀应该从反应环境和条件以及反应实质和产物方面去分析归纳问题,从方法上分析,电镀是利用电解原理通过外加直流电源,在镀件表面形成的镀层,镀层一般只有镍,而化学镀是利用氧化还原反应镀件直接与电解质溶液接触,在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,这是两者的不同;从原理上分析,无论电镀还是化学镀均有电子的转移,均是利用了氧化还原反应,这是两者的相同点
12.(09宁夏卷28)(14分)2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示 、 ,E的大小对该反应的反应热有无影响? 。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低? ,理由是 ;
(2)图中△H= KJ·mol-1;
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ;
(4)如果反应速率υ(SO2)为0.05 mol·L-1·min-1,则υ(O2)= mol·L-1·min-1、υ(SO3)= mol·L-1·min-1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1,计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H (要求计算过程)。
答案:w.w.w.
(1)反应物能量 生成物能量
(2)无 降低 因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低
(3)-198
(4) SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5 (4)0.025 0.05
(5) S(s)+O2(g) =2SO2(g)△H1=-296 KJ·mol-1 , SO2(g)+1/2O2(g) =SO3(g) △H2=-99 KJ·mol-1
3 S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) △H=3(△H1+△H2)=-1185 KJ·mol-1
解析:
(1)本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应,可得到A和C所表示的意义,E为活化能与反应热无关,但是用催化剂可以降低活化能;
(2)图中表示的是2molSO2的反应,因此△H=-99×2KJ·mol-1;
(3)依题意即可写出:SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5;
(4)依据速率之比等于化学计量数之比
O
O
O
OH
OH
OH
HO-P-O-P-O-P-OH
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2009—2011年高考化学试题分类解析—化学实验
2011年高考
1.(2011江苏高考7)下列有关实验原理或实验操作正确的是
A.用水湿润的pH试纸测量某溶液的pH
B.用量筒量取20 mL0.5000 mol·L-1 H2SO4溶液于烧杯中,加水80mL,配制成0.1000 mol·L-1H2SO4溶液
C.实验室用图2所示装置制取少量氨气
D.实验室用图3所示装置除去Cl2中的少量HCl
解析:本题属于基础实验与基本实验操作的考查范畴。
A.pH试纸用水湿润后将冲稀待测溶液。
B.0.5000 mol·L-1 H2SO4溶液与水混合,混合溶液的体积不是两者的简单之和。
C.收集试管带塞子将无法收集到氨气。
D.根据溶解平衡原理,Cl2在饱和食盐水溶解度很小,而HCl极易溶解。
本题以pH试纸试用、常见气体制取、溶液配制、除杂中的实验操作为素材,考查学生对实验操作的熟悉程度和实验原理的应用能力,试图引导中学化学教学关注化学实验操作的真实性。
答案:D
2.(2011江苏高考10)下列图示与对应的叙述相符的是
A.图5表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B.图6表示0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000 mol·L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线
C.图7表示KNO3的溶解度曲线,图中a点所示的溶液是80 ℃时KNO3的不饱和溶液
D.图8 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线,由图知t时反应物转化率最大
解析:本题考查学生对化学反应热效应、酸碱中和滴定、溶解度曲线、平衡转化率等角度的理解能力。是基本理论内容的综合。高三复习要多注重这一方面的能力训练。
A.图5表示反应物总能量大于生成物总能量,是放热反应。
B.图6中当NaOH未滴入之前时,CH3COOH的pH应大于1。
C.图7通过a作一条辅助线,与KNO3的溶解度曲线有一交点在a点之上,说明a点溶液是不饱和溶液。
D.图8 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线,由图知t时曲线并没有达到平衡,所以反应物的转化率并不是最大。
答案:C
3. (2011江苏高考13)下列有关实验原理、方法和结论都正确的是
A.向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水,可制取Fe(OH)3胶体
B.取少量溶液X,向其中加入适量新制氨水,再加几滴KSCN溶液,溶液变红,说明X溶液中一定含有Fe2+
C.室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量NaOH溶液,振荡、静置后分液,可除去苯中少量苯酚
D.已知I3-I2+I-,向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4,振荡静置后CCl4层显紫色,说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大
解析:本题属于常规实验与基本实验考查范畴。
A.饱和FeCl3溶液逐滴滴入沸水中,并继续加热一段时间,可制取Fe(OH)3胶体。滴加过量氨水,就会产生Fe(OH)3沉淀。
B.溶液X中应先滴KSCN溶液,不呈红色,再滴入适量新制氨水,溶液变红,才能说明X溶液中一定含有Fe2+。
C.苯酚与NaOH溶液反应可生成水溶性的苯酚钠,可与苯分层,实现分离除杂。
D.溶解平衡I3-I2+I-中,加入适量CCl4,有利于溶解平衡I3-I2+I-向右移动,I2溶解在CCl4中显紫色。
【备考提示】常见物质的制备、分离提纯、除杂和离子检验等都是学生必备的基本实验技能,我们要在教学中不断强化,反复训练,形成能力。
答案:C
4.(2011浙江高考8)下列说法不正确的是
A.变色硅胶干燥剂含有CoCl2,干燥剂呈蓝色时,表示不具有吸水干燥功能
B.“硝基苯制备”实验中,将温度计插入水浴,但水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触
C.“中和滴定”实验中,容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管和移液管用蒸馏水洗净后,必须干燥或润洗后方可使用
D.除去干燥CO2中混有的少量SO2,可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
解析:A.错误,无水CoCl2呈蓝色,具有吸水性
B.正确,烧杯底部温度高。
C.正确,滴定管和移液管需考虑残留水的稀释影响。
D.正确,利用SO2的还原性,用KMnO4酸性溶液除去。
答案:A
【评析】本题考察实验化学内容。
化学是以实验为基础的自然科学。实验是高考题的重要内容。要解好实验题首先必须要认真做好实验化学实验,在教学中要重视实验的操作与原理,好的实验考题就是应该让那些不做实验的学生得不到分;让那些认真做实验的学生得好分。从题目的分析也可以看出,实验题目中的很多细节问题光靠讲学生是会不了的。必须去做实验学生才能会真正领悟。
5.(2011安徽高考10)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B Agl沉淀中滴入稀KCl溶液 有白色沉淀出现 AgCl比Agl更难溶
C Al箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔 表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色 浓氨水呈碱性
解析:Fe粉与稀硝酸反应生成物是Fe3+,但过量的铁会继续和Fe3+反应,将其还原成Fe2+,即溶液中不存在Fe3+,所以滴入KSCN溶液不可能显红色,A不正确;AgI的溶度积常数小于AgCl的溶度积常数,所以Agl沉淀中滴入稀KCl溶液不可能产生AgCl沉淀,B不正确;Al箔插入稀HNO3中,首先硝酸会和Al箔表面的氧化膜反应,然后再和单质铝发生氧化还原反应,硝酸被还原生成NO气体单质铝表面的氧化膜是被空气中氧气氧化的,所以C也不正确;氨水在溶液中会电离出氢氧根离子而显碱性,当遇到红色石蕊试纸时会显蓝色,因此只有选项D正确。
答案:D
6.(2011广东高考23)下列实验现象预测正确的是
A、实验I:振荡后静置,上层溶液颜色保持不变 浓H2SO4
B、实验II:酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去
C、实验III:微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D、实验IV:继续煮沸溶液至红褐色,停止加热,当光束通过体系时可产生丁达尔效应
解析:单质溴能与NaOH溶液发生氧化还原反应,所以振荡后静置,上层溶液颜色会逐渐消失,A不正确;浓硫酸具有脱水性和强氧化性,浓硫酸首先将蔗糖脱水生成单质碳,然后单质碳被浓硫酸氧化而被还原成SO2,SO2具有还原性可是酸性KMnO4溶液褪色,所以B正确;在加热时稀硝酸与铜发生氧化还原反应,硝酸被还原成NO,NO与空气被氧化生成NO2,NO2是红棕色气体,C不正确;装置Ⅳ属于氢氧化铁胶体的制备,而胶体具有丁达尔效应,D正确。
答案:B、D
7.(2011天津)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是
操作 现象 结论
A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO42-
B 滴加氯水和CCl4,振荡、静置 下层溶液显紫色 原溶液中有I-
C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有Na+,无K+
D 滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH4+
解析:能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的除了so42-以外,还可以是SO32-、CO32-、以及Ag+等,因此选项A不正确;CCl4的密度大于水的,而单质碘易溶在有机溶剂中,溶液显紫色说明有单质碘生成,所以只能是原溶液中的I-被氯水氧化成单质碘的,即选项B正确;因为在观察钾元素的焰色反应时,需要透过蓝色的钴玻璃滤去黄光,而在实验中并没有通过蓝色的钴玻璃观察,所以不能排除K+,选项C不正确;由于氨气极易溶于水,因此如果铵盐和强碱在稀溶液中反应且不加热时,产生的氨气不会挥发出来,红色石蕊试纸就不会变蓝色,所以选项D也不正确。
答案:B
8.(2011重庆) 在实验室进行下列实验, 括号内的实验用品都能用到的是
A.硫酸铜晶体里结晶水含量的测定(坩埚、温度计、硫酸铜晶体)
B.蛋白质的盐析(试管、醋酸铅溶液、鸡蛋白溶液)
C.钠的焰色反应(铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸)[]
D.肥皂的制取(蒸发皿、玻璃棒、甘油)
解析:本题考察常见的基本实验原理及仪器的使用和选择。硫酸铜晶体里结晶水含量的测定所需要的实验用品是:托盘天平、研钵、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯、硫酸铜晶体,不需要温度计A不正确;醋酸铅属于重金属盐,会使蛋白质变性而不是盐析,B不正确;焰色反应时需要铂丝,铂丝需要用盐酸洗涤,所以C是正确的。制取肥皂需要利用油脂的皂化反应,甘油属于多元醇不是油脂,油脂水解生成甘油,因此选项D也不正确。
答案:C
9.(2011重庆) 不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液(不考虑他们间的相互反应)的试剂组是
A. 盐酸、硫酸 B. 盐酸、氢氧化钠溶液
C. 氨水、硫酸 D. 氨水、氢氧化钠溶液
解析:本题考察物质的鉴别和试剂的选择。物质的鉴别一般可用其性质包括物理性质如颜色、状态、气味及溶解性等。四种物质均属于无色无味的溶液,因此利用其物理性质无法鉴别,只能利用其化学性质的差别进行检验。盐酸、硫酸均与K2SO3反应生成刺激性气体SO2,盐酸、硫酸也均与AgNO3反应生成白色沉淀,但硫酸可与BaCl2反应生成白色沉淀。氨水、氢氧化钠溶液均与AgNO3、Mg(NO3)2反应生成白色沉淀氢氧化银和氢氧化镁,氢氧化银不稳定,会分解生成黑色的Ag2O,但如果氨水过量氢氧化银会溶解生成银氨溶液,由以上不分析不难看出选项D是无法鉴别的,故答案是D。
答案:D
10.(2011四川)下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是
操作和现象 结论
A 向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4,在管口观察到红棕色气体 HNO3分解生成了NO2
B 向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加热几分钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2浊液,加热,没有红色沉淀生成。 淀粉没有水解成葡萄糖
C 向无水乙醇中加入浓H2SO4,加热至170℃产生的气体通入酸性KMnO4溶液,红色褪去 。 使溶液褪色的气体是乙烯
D 向饱和Na2CO3中通入足量CO2 ,溶液变浑浊 析出了NaHCO3
解析:在酸性溶液中NO3-具有氧化性,被Fe2+还原成NO气体,NO气体在管口遇空气氧化成NO2;没有加碱中和酸,不能说明是否水解;无水乙醇中加入浓H2SO4加热时有可能发生氧化还原反应生成二氧化硫气体,所以不一定是乙烯。
答案:D
11.(2011上海10)草酸晶体(H2C2O4·2H2O) 100℃开始失水,101.5℃熔化,150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体,应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)
解析:根据草酸晶体的性质不难得出答案是D。
答案:D
12.( 2011江苏高考10,15分)高氯酸铵(NH4ClO4)是复合火箭推进剂的重要成分,实验室可通过下列反应制取
(1)若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替,上述反应不需要外界供热就能进行,其原因是 。
(2)反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.l5(相关物质的溶解度曲线见图9)。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为(填操作名称) 、干燥。
(3)样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定,蒸馏装置如图10所示(加热和仪器固定装置已略去),实验步骤如下:
步骤1:按图10所示组装仪器,检查装置气密性。
步骤2:准确称取样品a g(约0.5g)于蒸馏烧瓶中,加入约150mL水溶解。
步骤3:准确量取40.00mL约0.1 mol·L-1H2SO4 溶解于锥形瓶中。
步骤4:经滴液漏斗向蒸馏瓶中加入20mL3 mol·L-1NaOH 溶液。
步骤5:加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100mL溶液。
步骤6:用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次,洗涤液并入锥形瓶中。
步骤7:向锥形瓶中加入酸碱指示剂,用c mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点,消耗NaOH标准溶液V1mL。
步骤8.将实验步骤1~7重复2次
①步骤3中,准确量取40.00mlH2SO4 溶液的玻璃仪器是 。
②步骤1~7中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是 (填写步骤号)。
③为获得样品中NH4ClO4 的含量,还需补充的实验是 。
【分析】本题以复合火箭推进剂的重要成分制取和分析为背景的综合实验题,涉及理论分析、阅读理解、读图看图、沉淀制备、沉淀洗涤、含量测定等多方面内容,考查学生对综合实验处理能力。
【备考提示】实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析、物质的除杂和检验等内容依然是高三复习的重点,也是我们能力培养的重要目标之一。
答案:(1)氨气与浓盐酸反应放出热量
(2)蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,冰水洗涤
(3)①酸式滴定管
②1、5、6
③用NaOH标准溶液标定H2SO4溶液的浓度(或不加高氯酸铵样品,保持其他条件相同,进行蒸馏和滴定实验)
13.(2011江苏高考,12分)草酸是一种重要的化工产品。实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图14所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去)实验过程如下:
①将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中
②控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液
③反应3h左右,冷却,抽滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6 +8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为 。
(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产率下降,其原因是 。
(3)装置C用于尾气吸收,当尾气中n(NO2):n(NO)=1:1时,过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收,原因是 (用化学方程式表示)
(4)与用NaOH溶液吸收尾气相比较,若用淀粉水解液吸收尾气,其优、缺点是 。
(5)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有 。
【分析】这是一道“实验化学”的基础性试题,通过草酸制备,考查学生对化学原理、化学实验方法的掌握程度,对实验方案的分析评价和运用化学知识解决化学实验中的具体问题的能力。
答案:(1) 碘水或KI-I2 溶液
(2)由于温度过高、硝酸浓度过大,导致C6H12O6 和H2C2O4进一步被氧化
(3)NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
(4)优点:提高HNO3利用率
缺点:NOx吸收不完全
(5)布氏漏斗、吸漏瓶
14.(2011浙江高考28,15分)二苯基乙二酮常用作医药中间体及紫外线固化剂,可由二苯基羟乙酮氧化制得,反应的化学方程式及装置图(部分装置省略)如下:
+2FeCl3+2FeCl2+2HCl
在反应装置中,加入原料及溶剂,搅拌下加热回流。反应结束后加热煮沸,冷却后即有二苯基乙二酮粗产品析出,用70%乙醇水溶液重结晶提纯。重结晶过程:
加热溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥
请回答下列问题:
(1)写出装置图中玻璃仪器的名称:a___________,b____________。
(2)趁热过滤后,滤液冷却结晶。一般情况下,下列哪些因素有利于得到较大的晶体:____。
A.缓慢冷却溶液 B.溶液浓度较高
C.溶质溶解度较小 D.缓慢蒸发溶剂
如果溶液中发生过饱和现象,可采用__________等方法促进晶体析出。
(3)抽滤所用的滤纸应略_______(填“大于”或“小于”)布氏漏斗内径,将全部小孔盖住。烧杯中的二苯基乙二酮晶体转入布氏漏斗时,杯壁上往往还粘有少量晶体,需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗,下列液体最合适的是________。
A.无水乙醇 B.饱和NaCl溶液 C.70%乙醇水溶液 D.滤液
(4)上述重结晶过程中的哪一步操作除去了不溶性杂质:___________。
(5)某同学采用薄层色谱(原理和操作与纸层析类同)跟踪反应进程,分别在反应开始、回流15min、30min、45min和60min时,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是________。
A.15min B.30min C.45min D.60min
解析:(1)熟悉化学实验仪器,特别是有机合成的仪器比较特殊。
(2)溶液浓度越高,溶质溶解度越小,蒸发或冷却越快,结晶越小;
过饱和主要是缺乏晶种,用玻璃棒摩擦,加入晶体或将容器进一步冷却能解决。
(3)抽滤涉及的仪器安装,操作细则颇多,要能实际规范操作,仔细揣摩,方能掌握。
用滤液(即饱和溶液)洗涤容器能减少产品的溶解损失。
(4)趁热过滤除不溶物,冷却结晶,抽滤除可溶杂质。
(5)对照反应开始斑点,下面斑点为反应物,上面为生成物,45min反应物基本无剩余。
答案:(1)三颈瓶 球形冷凝器(或冷凝管)
(2)AD 用玻璃棒摩擦容器内壁 加入晶种
(3)小于 D
(4)趁热过滤 C
15.(2011安徽高考27,14分)
MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的 (写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式
+ClO3-+ =MnO2+Cl2↑+ 。
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、 、 、 ,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还有含有 (写化学式)。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,经过滤得到8.7g MnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要 mol NaClO3
解析:本题通过MnO2的提纯综合考察了常见的基本实验操作、氧化还原方程式的配平、产物的判断及有关计算。
(1)MnO2不溶于硫酸,所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,所以答案是粗MnO2样品中的MnO和MnCO3转化为可溶性物质;
(2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3做氧化剂,依据得失电子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+;
(3)第③属于蒸发,所以所需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;Cl2通入热的NaOH溶液中一定发生氧化还原反应,且氯气既做氧化剂又做还原剂,NaClO3属于氧化产物,因此一定有还原产物NaCl;
(4)由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12.69g-8.7 g=3.99g。由方程式H2SO4+MnCO3=MnSO4+H2O+CO2↑可知MnCO3的物质的量为0.01mol,质量为115g/mol×0.01mol =1.15g,所以MnO的质量为3.99g-1.15g=2.84g,其物质的量为,因此与稀硫酸反应时共生成MnSO4的物质的量为0.05mol,根据方程式5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,可计算出需要NaClO3的物质的量为0.02mol。
答案:(1)MnO和MnCO3;
(2)5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+;
(3)酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;NaCl;
(4)0.02mol。
16.(2011北京高考27,15分)
甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3 沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)
实验操作和现象:
操作 现象
关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热 A中有白雾生成,铜片表面产生气泡B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹,通入N2,停止加热,一段时间后关闭 ___________________
从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸 均未发现白色沉淀溶解
(1)A中反应的化学方程式是_________________。
(2)C中白色沉淀是__________________,该沉淀的生成表明SO2具有___________性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_____________________。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
为证实各自的观点,在原实验基础上:
甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是_____________;
乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是_____________。
进行实验,B中现象:
甲 大量白色沉淀
乙 少量白色沉淀
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因:__________。
(5)合并(4)中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是_______________。
解析:(1)浓硫酸具有强氧化性,在加热时可以氧化单质铜,生成硫酸铜、二氧化硫和水,方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+2SO2↑;
(2)SO2溶于水显酸性,而在酸性条件下NO3-具有氧化性可将SO2氧化成硫酸,从而生成既不溶于水也不溶于酸的硫酸钡沉淀,这说明SO2具有还原性;而NO3-被还原成NO气体,由于试剂瓶中的空气将NO氧化成NO2,因此会出现浅棕色气体,方程式为2NO+O2=2NO2;
(3)见解析(2)
(4)①要排除空气参与反应,可在反应之前先通入氮气一段时间,将装置中的空气排出;由于铜和浓硫酸反应放热,因此产生的白雾中含有硫酸,为防止硫酸干扰后面的反应,需要饱和的NaHSO3溶液除去二氧化硫中混有的硫酸杂质;②甲仅仅是排除了空气,但并没有除去二氧化硫中混有的硫酸,因此会产生大量沉淀,方程式为SO42-+Ba2+=BaSO4↓;而乙虽然排除了二氧化硫中混有的硫酸,但没有排尽空气,由于在溶液中空气可氧化二氧化硫生成硫酸,所以也会生成硫酸钡沉淀,方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4+4H+。但由于白雾的量要远多于装置中氧气的量,所以产生的沉淀少。
(5)通过以上分析不难得出SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成白色BaSO3 沉淀。
答案:(1)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+2SO2↑;
(2)BaSO4 还原
(3)2NO+O2=2NO2;
(4)①通N2一段时间,排除装置的空气 饱和的NaHSO3溶液
②甲:SO42-+Ba2+=BaSO4↓;乙:2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4+4H+;白雾的量要远多于装置中氧气的量
(5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3 沉淀
17.(2011福建高考25,16分)
化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究:
查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。
Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品,加水成分搅拌、过滤。
(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液,过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是___________________________________。
(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_______________________________。
Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题:
(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有:_________________________________。
(4)C中反应生成BaCO3的化学方程式是________________________________。
(5)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是_____________(填标号)。
a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
b.滴加盐酸不宜过快
c.在A—B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.在B—C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(6)实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94g 。则样品中碳酸钙的质量分数为_________。
(7)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是_________________________。
解析:(1)氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式书写,要求基础。
Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-或Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O
(2)生成的是NaAlO2溶液,通入CO2气体有Al(OH)3白色沉淀生成,并且生成NaHCO3,加入盐酸有CO2气体产生、Al(OH)3沉淀溶解。学生完整描述实验现象要比较扎实的基本功。
(3)实验过程中需持续缓缓通入空气,把生成的CO2全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收。这样设问学生经常接触。
(4)CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,基础简单的方程式书写。
(5)在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体,会影响测量,滴加盐酸不宜过快,保证生成的CO2完全被吸收。在A—B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置,因为整个装置中不需要干燥,有水份不会影响CO2吸收。在B—C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置,C瓶中是足量Ba(OH)2,可以吸收CO2中的HCl,而不影响CO2吸收,所以不需要除去CO2中的HCl,选cd。
(6)BaCO3质量为3.94g ,n(BaCO3)=0.0200mol, 则n(CaCO3)=0.0200mol,质量为2.00g,则样品中碳酸钙的质量分数为25%。此问计算比较简单。
(7)Ba(OH)2溶液还吸收了水蒸气、氯化氢气体等,造成质量偏大,所以可以回答B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中。
本题取材牙膏摩擦剂的探究实验,其中第(5)(7)小问出的不错,第(5)小问考查影响实验准确度的因素探讨,对学生的能力有较高的要求。第(7)小问设置有台阶,降低了难度,若将“结果明显偏高增加”设置成填空可能会更好。
答案:(1)Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-或Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O
(2)通入CO2气体有白色沉淀生成;加入盐酸有气体生成、沉淀溶解;
(3)把生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收
(4)CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O
(5)c、d
(6)25%
(7)B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中(或其他合理答案)
18、(2011广东高考33,17分)某同学进行实验研究时,欲配制1.0mol L-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量:315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物。为探究原因,该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度(g/100g H2O)分别为2.5、3.9和5.6。
(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3,理由是 。
(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成,设计实验方案,进行成分检验。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。(不考虑结晶水的检验;室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)
限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。
步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。
步骤3:取适量步骤1中的沉淀于是试管中, 。
步骤4:
(3)将试剂初步提纯后,准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。实验如下:
①配制250ml 约0.1mol L-1Ba(OH)2溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水, ,将溶液转入 ,洗涤,定容,摇匀。
②滴定:准确量取25.00ml所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将 (填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol L-1盐酸装入50ml酸式滴定管,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸Vml。
③ 计算Ba(OH)2·8H2O的质量分数= (只列出算式,不做运算)
(4)室温下, (填“能”或“不能”) 配制1.0 mol L-1Ba(OH)2溶液
解析:本题考察常见的实验步骤的设计、仪器和试剂的选择、一定物质的量浓度的配制以及有关计算。
(1)Ba(OH)2属于强碱,易吸收空气中的水蒸气和CO2形成难溶的BaCO3沉淀,因此长时间暴露在空气中时Ba(OH)2就有可能转化为BaCO3。
(2)Ba(OH)2易溶于水,所以滤液中含有Ba2+,因此滴加稀硫酸使会产生白色沉淀BaSO4;要想验证沉淀为BaCO3,可以利用其能与酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体;为进一步证明试剂是是否还有Ba(OH)2·8H2O,可以取步骤1中的滤液,用pH计测其pH值,若pH>9.6,即证明滤液不是纯BaCO3溶液,即证明是由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成,假设成立。
(3)①由于试样中含有难溶性的BaCO3,因此加水溶解后要过滤,且冷却后在转移到250ml容量瓶中;
②Ba(OH)2溶液的浓度约为0.1mol L-1,体积是25ml,由于酸式滴定管的容量是50ml,因此盐酸的浓度至少应该是0.1 mol L-1的,若盐酸的浓度过大,反应过快,不利于控制滴定终点,所以选择0.1980 mol L-1的盐酸最恰当。
③消耗盐酸的物质的量是0.1980×V×10-3mol,所以25.00ml溶液中含有Ba(OH)2的物质的量是,所以w克试样中Ba(OH)2的质量是,故Ba(OH)2·8H2O的质量分数=。
(4)若配制1L1.0 mol L-1Ba(OH)2溶液,则溶液中溶解的Ba(OH)2·8H2O的质量是315g,所以此时的溶解度约是 g/100g H2O,而在常温下Ba(OH)2·8H2O是3.9 g/100g H2O,显然不可能配制出1.0 mol L-1Ba(OH)2溶液。
答案:(1)由于Ba(OH)2·8H2O与收空气中的CO2反,所取试剂大部分已变质为BaCO3,未变质的Ba(OH)2·8H2O在配制溶液时能全部溶解。
(2)
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。
步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。 出现白色沉淀,说明该试剂中有Ba2+存在
步骤3:取适量步骤1中的沉淀于是试管中,滴加稀盐酸,连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中。 澄清石灰水变混浊。说明该试剂中含有BaCO3
步骤4:取步骤1中的滤液于烧杯中,用pH计测定其pH值。 PH值明显大于9.6,说明该试剂中含有Ba(OH)2。
(3)①搅拌溶解 250ml容量瓶中 ②0.1980
③
(4)不能。
19.(2011山东高考30,14分)实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2,流程如下:
(1)操作Ⅰ使用的试剂是 ,所用主要仪器的名称是 。
(2)加入溶液W的目的是 。用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+。由表中数据可知,理论上可选择pH最大范围是 。酸化溶液Z时,使用的试剂为 。
开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH
Mg2+ 9.6 11.0
Ca2+ 12.2 c(OH-)=1.8mol·L-1
(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体,下列装置中合理的是 。
(4)常温下,H2SO3的电离常数,,H2CO3的电离常数,。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3:将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,立即用酸度计测两溶液的pH,若前者的pH小于后者,则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确,错误在于 。
设计合理实验验证2SO3酸性强于H2CO3(简要说明实验步骤、现象和结论)。 。仪器器自选。
供选的试剂:CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、KMnO4、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4 溶液、品红溶液、pH试纸。
解析:本题主要考察常见的基本实验操作、仪器的使用、离子的除杂和实验方案设计,综合性强。
(1)氯气具有强氧化性,通入氯气后可以将溶液中的Br-氧化溴单质,因为单质溴极易溶于有机溶剂,所以可以采用萃取的方法,萃取的主要仪器是分液漏斗。由流程图可知单质溴在下层,因此该有机溶剂的密度要比水的大且不溶于水,所以该试剂是CCl4;
(2)由于SO42-会与Ca2+结合形成微溶性的硫酸钙而影响氯化钙的制备,因此必需除去;由表中数据可知pH大于11时Mg2+沉淀完全,pH大于12.2时,Ca2+开始沉淀,所以理论上可选择pH最大范围是11.0≤pH<12.2;因为不能引入新的杂质,所以酸化溶液Z时,使用的试剂应该为盐酸。
(3)实验室制取CO2的特点是固体和液体反应且不需要加热,由于盐酸易挥发,因此在收集之前需要出去挥发出HCl气体,因为CO2的密度大于空气中的,所以采用向上排空气发收集CO2气体。若采用长颈漏斗时,长颈漏斗的下端必需插入到溶液中,以防止CO2气体从长颈漏斗中挥发出来,因此选项b、d正确。
(4)H2SO3和H2CO3均属于二元酸,要想通过比较二者的pH来验证二者的酸性强弱,必需使二者的浓度相同,但是SO2和CO2气体溶于水后的饱和溶液其浓度显然不相等(因为二者的溶解度不同),所以该实验设计不正确;要检验酸性强弱,可以采用多种方法,例如利用水解原理(酸越弱相应的强碱盐就越易水解),也可以利用较强的酸制取较弱的酸来检验。由于SO2和CO2气体均可以使饱和石灰水编混浊,所以CO2气体在通入饱和石灰水之前必需除去CO2气体中混有的SO2气体。
答案:(1)四氯化碳;分液漏斗
(2)除去溶液中的SO42-;11.0≤pH<12.2;盐酸
(3)b、d
(4)用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等;参考方案如下:
方案一:配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液,用酸度计(或pH试纸)测两溶液的pH。前者的pH小于后者,证明H2SO3酸性强于H2CO3。
方案二:将SO2气体依次通过NaHCO3(Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变混浊,证明H2SO3酸性强于H2CO3。
方案三:将CO2气体依次通过NaHSO3(Na2SO3)溶液、品红溶液。品红溶液不褪色,证明H2SO3酸性强于H2CO3。
20.(2011天津,18分)某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CO的制备原理:HCOOHCO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如下图)
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯。写出化学方程式: , 。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是 , ;
C和d中承装的试剂分别是 , 。若用以上装置制备H2, 气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 ;在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________________(填序号)
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水
④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是______________。
a. 低温、高压、催化剂 b. 适当的温度、高压、催化剂[]
c. 常温、常压、催化剂 d. 适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1—丁醇粗品,为纯化1—丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1—丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:
试剂1为_________,操作1为________,操作2为_______,操作3为_______。
解析:(1)氢气可用活泼金属锌与非氧化性酸盐酸通过置换反应制备,氧化性酸如硝酸和浓硫酸与锌反应不能产生氢气,方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;2-丙醇通过消去反应即到达丙烯,方程式为:
(CH3)2CHOHCH2=CHCH3↑+H2O;
(2)甲酸在浓硫酸的作用下通过加热脱水即生成CO,由于甲酸易挥发,产生的CO中必然会混有甲酸,所以在收集之前需要除去甲酸,可以利用NaOH溶液吸收甲酸。又因为甲酸易溶于水,所以必需防止液体倒流,即b的作用是防止倒吸,最后通过浓硫酸干燥CO。为了使产生的气体能顺利的从发生装置中排出,就必需保持压强一致,因此a的作用是保持恒压;若用以上装置制备氢气,就不再需要加热,所以此时发生装置中的玻璃仪器名称是分液漏斗和蒸馏烧瓶;氢气密度小于空气的,因此要收集干燥的氢气,就只能用向下排空气法,而不能用排水法收集;
(3)检验丙烯可以用酸性KMnO4溶液,检验SO2可以用酸性KMnO4溶液褪色、品红溶液或石灰水,检验CO2可以石灰水,检验水蒸气可以无水CuSO4,所以在检验这四种气体必需考虑试剂的选择和顺序。只要通过溶液,就会产生水蒸气,因此先检验水蒸气;然后检验SO2并在检验之后除去SO2,除SO2可以用饱和Na2SO3溶液,最后检验CO2和丙烯,因此顺序为④⑤①②③(或④⑤①③②);
(4)由于反应是一个体积减小的可逆反应,所以采用高压,有利于增大反应速率和提高原料气的转化率;正向反应是放热反应,虽然低温有利于提高原料气的转化率,但不利于增大反应速率,因此要采用适当的温度;催化剂不能提高原料气的转化率,但有利于增大反应速率,缩短到达平衡所需要的时间,故正确所选项是b;
(5)粗品中含有正丁醛,根据所给的信息利用饱和NaHSO3溶液形成沉淀,然后通过过滤即可除去;由于饱和NaHSO3溶液是过量的,所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1—丁醇。因为1—丁醇,和乙醚的沸点相差很大,因此可以利用蒸馏将其分离开。
答案:(1)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;(CH3)2CHOHCH2=CHCH3↑+H2O;
(2)恒压 防倒吸 NaOH溶液 浓硫酸 分液漏斗 蒸馏烧瓶
(3)④⑤①②③(或④⑤①③②);
(4)b
(5)饱和NaHSO3溶液 过滤 萃取 蒸馏
21.(2011重庆,15分)固态化合物A由两种短周期元素组成,可与水发生复分解反应,甲组同学用题27图装置(夹持装置略)对其进行探究实验。
(1)仪器B的名称是____________。
(2)试验中,Ⅱ中的试纸变蓝,Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成,则Ⅲ中的试剂为
__________________;Ⅳ发生反应的化学方程式为____________;Ⅴ中的试剂为____________________。
(3)乙组同学进行同样实验,但装置连接顺序为Ⅰ——Ⅲ——Ⅳ——Ⅱ——Ⅴ——Ⅵ,此时Ⅱ中现象为________,原因是__________________。
(4)经上述反应,2.5g 化合物A理论上可得0.56L(标准状况)M;则A的化学式为________________。
解析:本题考察常见仪器的识别、试剂的选择、装置的连接以及有关计算和判断。
(1)由图不难看出B是分液漏斗;
(2)使干燥红色石蕊试纸变蓝的是碱性气体,中学化学中涉及到的只有氨气,即A与水反应生成氨气,因此A中含有N元素。Ⅳ中黑色CuO粉末逐渐变为红色,说明CuO被还原生成单质铜,因为在高温下氨气可以被氧化生成气体M,而M可用排水法收集,因此M为氮气,反应的方程式为3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2↑。氨气在通过CuO之前必需进行干燥,干燥氨气只能用碱石灰,即Ⅲ中的试剂为碱石灰。因为氨气是过量的,因此在收集氮气之前需要先除去氨气,可用浓硫酸吸收多于的氨气,即Ⅴ中的试剂为浓硫酸。
(3)如果氨气先干燥然后再通过热的CuO,氧化还原反应照样发生,由于成为有水生成,因此过量的氨气和水照样会使干燥红色石蕊试纸变蓝。
(4)2.5g 化合物A生成氨气的物质的量为0.025mol,所含N原子的质量是0.025mol×28g·mol-1=0.7g,因此另一种元素原子的质量是2.5g-0.7g=1.8g。若该元素显+1价,则其原子的式量是
;若该元素显+2价,则其原子的式量是;若该元素显+3价,则其原子的式量是。显然只有第二种情况成立,即该化合物是Mg3N2。
答案:(1)分液漏斗
(2)碱石灰 CuO+2NH33Cu+3H2O+N2↑
(3)试纸变蓝 CuO与氨气反应生成的水和未反应的氨气形成氨水,使试纸变蓝
(4)Mg3N2
22.(2011新课标全国,15分)
氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。
请回答下列问题:
(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)
(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞;_________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。
A.加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度
C.关闭分液漏斗活塞 D.停止加热,充分冷却
(3)实验结束后,某同学取少量产物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,溶液中加入酚酞后显红色,该同学据此断,上述实验确有CaH2生成。
① 写出CaH2与水反应的化学方程式 ___________________
②该同学的判断不正确,原因是_________________
(4)请你设计一个实验,用化学方法区分钙与氢化钙,写出实验简要步骤及观察到的现象___________。
(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是____________。
①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1;
解析:(1)钙属于极活泼的金属,极易与水反应生成氢氧化钙和氢气,而制备的氢气中会混有水蒸气和氯化氢,所以在与钙化合之前需要除杂和干燥,分别选用试剂是氢氧化钠和浓硫酸;同时为防止空气中水蒸气进入,最后还需要连接干燥管,所以正确的顺序为:i→e,f→d,c→j,k(或k,j)→a;
(2)由于多余的氢气需要燃烧反应掉,所以应该先收集一部分气体并检验其纯度,反应结束后还需要使氢化钙在氢气的氛围中冷却,所以应该最后关闭分液漏斗活塞,因此正确的顺序为BADC;
(3)氢化钙中H显-1价,极易与水反应生成氢氧化钙和氢气,方程式为:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑;因为金属钙与水反应也会生成氢氧化钙和氢气,同样会出现上述现象,所以该同学的判断不正确。
(4)由于氢化钙中含有氢元素,因此氢化钙的燃烧产物有水,所以可以利于无水硫酸铜进行检验其燃烧产物。
(5)氢气是气体不方便携带,而氢化钙是固体,便于携带。
答案:(1)→e,f→d,c→j,k(或k,j)→a;(2)BADC;
(3)①CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑;
②金属钙与水反应也有类似现象;
(4)取适量氢化钙,在加热条件下与干燥氧气反应,将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管,观察到白色变为蓝色;取钙做类似实验,观察不到白色变为蓝色。
(5)氢化钙是固体,携带方便。
23.(2011海南,9分)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体,实验室中常以废铁屑为原料来制备,其步骤如下:
步骤1 将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁屑。
步骤2 向处理过的铁屑中加入过量的3mol·L-1H2SO4溶液,在60℃左右使其反应到不再产生气体,趁热过滤,得FeSO4溶液。
步骤3 向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。
请回答下列问题:
(1) 在步骤1的操作中,下列仪器中不必用到的有__________(填仪器编号)
①铁架台 ②燃烧匙 ③锥形瓶 ④广口瓶 ⑤研钵 ⑥ 玻璃棒 ⑦ 酒精灯
(2) 在步骤2中所加的硫酸必须过量,其原因是_______;
(3) 在步骤3中,“一系列操作”依次为______、_______和过滤;
(4) 本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3+杂质。检验Fe3+常用的试剂是______,可以观察到得现象是________。
[答案](1)②④⑤;(2)抑制亚铁离子的水解和氧化;(3)加热浓缩、冷却结晶;(4)KSCN溶液,溶液显血红色
命题立意:实验综合能力考查,本题考查点有溶液加热、过滤、固体溶解、蒸发(防水解)、结晶等一系列实验。
解析:步骤1是溶液加热和过滤操作,用不到②④⑤;亚铁离子在加热过程中有水解,因而要加酸抑制亚铁离子的水解;步骤3是抑制亚铁离子的水解下的蒸发与结晶过程;
【思维拓展】实验综合题不仅仅要考查操作方面的内容,也考查一些理论知识在实验过程中的运用,因而实验综合题历来是高考中的难点。操作要点在平时复习中注意积累,分析过程中可能要注意的问题,要紧扣实验目的,多方面考虑,才可确保万无一失。
24.(2011全国II卷29)(15分)(注意:在试题卷上作答无效)
(1)下图是用KMnO4 与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
装置B、C、D的作用分别是:
B_____________________________________________________________________;
C_____________________________________________________________________;
D______________________________________________________________________;
(2)在实验室欲制取适量NO气体。
①下图中最适合完成该实验的简易装置是_________(填序号);
②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填):
应加入的物质 所起的作用
A
B
C
D
③简单描述应观察到的实验现象______________________________________________。
答案:(1)向上排气收集氯气 安全作用,防止D中的液体倒吸进入集气管B中 吸收尾气,防止氯气扩散到空气中污染环境 (2)①I ②
应加入的物质 所起的作用
A 铜屑和稀硝酸 发生NO气体
B 水 排水收集NO气体
C 主要是接收B中排出的水
③反应开始时,A中铜表面出现无色小气泡,反应速率逐渐加快;A管上部空间由无色逐渐变为浅棕红色,随反应的进行又逐渐变为无色;A中的液体由无色变为浅蓝色;B中的水面逐渐下降,B管中的水逐渐流入烧杯C中。
25.(2011四川,16分)
三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)是一种光敏材料,在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量,某实验小组做了如下实验:
(1) 铁含量的测定
步骤一:称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250ml溶液。
步骤二:取所配溶液25.00ml于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,同时,MnO4-被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍呈酸性。
步骤三:用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02ml,滴定中MnO4-,被还原成Mn2+ 。
重复步骤二、步骤三操作,滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液19.98ml
请回答下列问题:
1 配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是:称量、_______、转移、洗涤并转移、________摇匀。
2 加入锌粉的目的是________。
3 写出步骤三中发生反应的离子方程式________。
4 实验测得该晶体中铁的质量分数为__________。在步骤二中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量__________。(选填“偏低”“偏高”“不变”)
(2) 结晶水的测定
将坩埚洗净,烘干至恒重,记录质量;在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体,称量并记录质量;加热至110℃,恒温一段时间,置于空气中冷却,称量并记录质量;计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误;_________;_____ ____。
分析:本题主要考察一定物质的量浓度的配制、中和滴定、误差分析、实验操作及有关计算。
答案:(1)①溶解 定容
②将Fe3+还原成Fe2+
③5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O[]
④11.20%或0.112 偏高
(2)加热后在干燥器中冷却,对盛有样品的坩埚进行多次加热,干燥器中冷却、称量并记录质量,直至称量质量几乎相等。
26.(2011上海27)CuSO4·5H2O是铜的重要化合物,有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
根据题意完成下列填空:
(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸,在铜粉溶解时可以观察到的实验现象: 、
。
(2)如果铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净,则制得的CuSO4·5H2O中可能存在的杂质是 ,除去这种杂质的实验操作称为 。
(3)已知:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+ Na2SO4
称取0.1000 g提纯后的CuSO4·5H2O试样于锥形瓶中,加入0.1000 mol/L氢氧化钠溶液28.00 mL,反应完全后,过量的氢氧化钠用0.1000 mol/L盐酸滴定至终点,耗用盐酸20.16 mL,则0.1000 g该试样中含CuSO4·5H2O g。
(4)上述滴定中,滴定管在注入盐酸之前,先用蒸馏水洗净,再用 。
在滴定中,准确读数应该是滴定管上蓝线 所对应的刻度。
(5)如果采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量,完成下列步骤:
① ②加水溶解③加氯化钡溶液,沉淀④过滤(其余步骤省略)
在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作是
(6)如果1.040 g提纯后的试样中含CuSO4·5H2O的准确值为1.015 g,而实验测定结果是l.000 g 测定的相对误差为 。
解析:本题主要考察实验现象等观察、物质的提纯,中和滴定、实验过程设计及有关计算。
答案:(1)溶液呈蓝色,有红棕色气体生成
(2)Cu(NO3)2 重结晶
(3)0.0980
(4)标准盐酸溶液润洗2~3次 粗细交界点
(5)称取样品 在上层清液中继续滴加加氯化钡溶液,观察有无沉淀产生
(6)-1.5%(-1.48%)
2010年高考
(2010天津卷)3.下列鉴别方法可行的是
A.用氨水鉴别Al3+、Mg2+和Ag+
B.用Ba(NO3)2溶液鉴别Cl-、SO和CO
C.用核磁共振氢谱鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
D.用KMnO4酸性溶液鉴别CH3CH=CHCH2OH和CH3CH2CH2CHO
解析:Al3+和Mg2+与氨水反应都只生成沉淀,不溶解,无法鉴别,故A错;SO42-和CO32-与Ba(NO3)2反应都生成白色沉淀,无法鉴别,故B错;1—溴丙烷有三种等效氢,其核磁共振谱有三个峰,而2—溴丙烷有两种等效氢原子,其核磁共振谱有两个峰,故可鉴别,C正确;碳碳双键、醛基都能被酸性KMnO4氧化,KMnO4溶液都退色,故无法鉴别。
答案:C
命题立意:考查阴阳离子和有机物的鉴别,通过鉴别,考查离子或有机物的化学性质。
(2010山东卷)14.下列与实验相关的叙述正确的是
A.稀释浓硫酸时,应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中
B.配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度,应用胶头滴管将多余溶液吸出
C.酸碱滴定时,若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏高
D.检验某溶液是否含有时,应取少量该溶液,依次加入BaCL2溶液和稀盐酸
解析:稀释硫酸的操作是“酸入水”,故A错;若将多余的水取出,会使得浓度偏小,加水超过容量瓶的刻度的唯一办法是重新配制,故B错;用待测液润洗锥形瓶,则消耗的标准液会偏多,导致结构偏高,C正确;D操作中,若溶液中含有Ag,也会有不溶解于盐酸的白色沉淀产生,故D错。
答案:C
(2010安徽卷)8.下列实验操作或装置符合实验要求的是
A.量取15.00 mL NaOH溶液 B.定容 C.电解制Cl2和H2 D.高温燃烧石灰石
答案:A
解析:B滴管口不能伸入到容量瓶内;C铜电极应该为阴极才能制备出氯气和氢气;D选项坩埚不能密闭加热。
(2010重庆卷)9.能鉴别Mg、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试剂是
A.HNO3 B.KOH C.BaCl2 D.NaClO
9. 答案A
【解析】本题考查物质的鉴别。HNO3氧化I-生成棕色的碘,与Na2CO3产生无色的CO2气体,与NaAlO2反应先生成白色沉淀然后溶解,现象均不同。
(2010上海卷)6.正确的实验操作是实验成功的重要因素,下列实验操作错误的是
答案:D
解析:此题考查了化学实验知识。分析所给操作,ABC均正确;但是除去氯气中的氯化氢时,选取饱和食盐水可以达到目的,但是气体进入洗气瓶时应该是长进短出,否则气体会将洗气瓶中的食盐水赶出来,D错。
知识归纳:实验室制得的氯气中往往含有水蒸气和氯化氢的杂质,除去水蒸气一般选用浓硫酸,除去氯化氢一般选用饱和食盐水,在装置连接时一定要注意洗气瓶中长进短出。
(2010上海卷)8.下列实验目的可以达到的是
A.电解熔融氯化镁制取金属镁
B.醋酸钠结晶水合物与碱石灰共热制取甲烷
C.浓硫酸与溴化钠共热制取溴化氢
D.饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢
答案:A
解析:此题考查了化学实验中的物质制备和物质提纯知识。制取金属镁时,由于镁的活泼性很强,故一般电解熔融的氯化镁制取,A对;制取甲烷时,是用无水醋酸钠和碱石灰共热,B错;制取溴化氢时,由于溴化氢的还原性较强,能被浓硫酸氧化,故一般选取浓磷酸制取,C错;饱和碳酸钠既能和二氧化碳也能和氯化氢反应,D错。
知识归纳:物质的提纯是把混合物中的杂质除去,以得到纯物质的过程。其常用的方法包括:过滤、分液、蒸馏、结晶、萃取、洗气、渗析、盐析等,在学习过程中要注意通过比较掌握这些方法并能熟练应用。
(2010上海卷)12.下列实验操作或实验事故处理正确的是
A.实验室制溴苯时,将苯与液溴混合后加到有铁丝的反应容器中
B.实验室制硝基苯时,将硝酸与苯混合后再滴加浓硫酸
C.实验时手指不小心沾上苯酚,立即用70o以上的热水清洗
D.实验室制乙酸丁酯时,用水浴加热
答案:A
解析:此题考查了化学实验中的基本操作和实验事故处理知识。实验室制取硝基苯时,首先滴加浓硝酸,然后向硝酸中逐滴滴加浓硫酸,最后加苯,B错;手指上沾上苯酚,用热水清洗会造成烫伤,C错;制取乙酸丁酯时,不需要水浴加热,直接加热即可,D错。
技巧点拨:化学一门实验科学,在实验操作中尤其需要注意安全,其实安全就是在实验操作中要保证人、物、事的安全,实验中的错误操作引起人、物的损伤和实验的误差。要求我们能够识别化学品安全使用标识,实验操作的安全意识,一般事故的预防和事故处理能力。
(2010上海卷)15.除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是
A.HNO3溶液(H2SO4),适量BaCl2溶液,过滤
B.CO2(SO2),酸性KMnO4溶液、浓硫酸,洗气
C.KNO3晶体(NaCl),蒸馏水,结晶
D.C2H5OH(CH3COOH),加足量CaO,蒸馏
答案:A
解析:此题考查了物质的提纯知识。HNO3溶液中混有H2SO4时,加入氯化钡使得硝酸中又混入了HCl杂质,应加入硝酸钡溶液过滤,A错;SO2有还原性,可悲高锰酸钾氧化为硫酸除去,B对;硝酸钾的溶解度随温度升高变大,但食盐的溶解度随温度变化较小,一般用结晶或重结晶法分离,C错;乙酸具有酸性其能和氧化钙反应,但乙醇不能,故加足量氧化钙蒸馏可以分离两者,D对。
知识归纳:进行物质的提纯操作时要遵循的两个原则是:一是不能将要得到的目标产物除掉,二是不能引入新的杂质,像此题中A选项就是引入了新杂质。
(2010重庆卷)7.下列实验装置(固定装置略去)和操作正确的是
7. 答案A
【解析】本题考查实验装置图的分析。A项,CCl4与水分层,故可以用分液操作,正确。B项,NaOH应放在碱式滴定管中,错误。C项,倒置的漏斗中应置于液面上,否则起不了防倒吸的作用,错误。D项,温度计应测小烧杯中的温度,错误。
(2010上海卷)18.右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体
答案:B
解析:此题考查化学实验、元素化合物的性质等知识。分析装置图,可知氨气和氯气接触时发生反应:4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2,烧瓶中出现白烟,A对;不能出现红棕色气体,B错;该反应中氨气中的氮元素化合价升高,表现还原性,C对;烧杯中的氢氧化钠可以吸收多余的有害气体,D对。
知识归纳:对某种元素来讲,其处于最高价时,只有氧化性;处于最低价时,只有还原性;中间价态,则既有氧化性又有还原性。故此对同一种元素可以依据价态判断,一般来讲,价态越高时,其氧化性就越强;价态越低时,其还原性就越强;此题中氨气中的氮元素处于最低价,只有还原性。
(2010浙江卷)11. 下列关于实验原理或操作的叙述中,不正确的是:
A. 从碘水中提取单质碘时,不能用无水乙醇代替CCl4
B. 可用新制的Cu(OH)2悬浊液检验牙膏中存在的甘油
C. 纸层析实验中,须将滤纸上的试样点浸入展开剂中
D. 实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇,可采用先加生石灰,过滤后再蒸馏的方法
试题解析:
本题是一组实验操作或原理的正误判断问题。实验操作的正误,实际根源还是实验原理。A、乙醇和碘与水均互溶,不能作为萃取剂使用。考查萃取原理。B、新制Cu(OH)2悬浊液用来检验醛基而不是羟基。C、纸层析实验中,不能将滤纸上的试样点浸入展开剂中,否则式样会溶解在展开剂中。D、除乙酸用碱性氧化物,氧化钙还能吸水,过滤后利用乙醇沸点低的原理进行蒸馏最好。
本题答案:C
教与学提示:
本题涉及的化学实验都是重要的经典的。化学实验的教学中要重视重点实验的操作与原理,更要重视正确与错误的操作存在的与原理的矛盾。符合高中生理解记忆的特点,多想想为什么,才能顺利又高效掌握化学实验。实验教学还有:仪器链接、实验改进、数据处理、药品与仪器选择、药品添加顺序与药品用量、实验创新等内容。
(2010广东理综卷)22.对实验Ⅰ~Ⅳ的实验现象预测正确的是
A 实验Ⅰ:液体分层,下层呈无色
B 实验Ⅱ:烧杯中先出现白色沉淀,后溶解
C 实验Ⅲ:试管中溶液颜色变为红色
D 实验Ⅳ:放置一段时间后,饱和CUSO4溶液中出现蓝色晶体
解析:的密度比水大,下层呈紫红色,故A错;
沉淀不能溶解于弱碱氨水中,故B错;
实验Ⅲ生产的血红色的溶液,故C正确;
有一定的吸水性,能使饱和溶液中的水减少,有晶体析出,故D正确。
答案:CD
(2010上海卷)10.下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是
A.乙醇、甲苯、硝基苯 B.苯、苯酚、己烯
C.苯、甲苯、环己烷 D.甲酸、乙醛、乙酸
答案:C
解析:此题考查了化学实验中的物质的检验知识。乙醇、甲苯和硝基苯中,乙醇可以和水互溶、甲苯不和水互溶但比水轻、硝基苯不和水互溶但比水重,可以鉴别,排除A;苯、苯酚和己烯可以选浓溴水,苯不和溴水反应、苯酚和浓溴水生成白色沉淀、己烯和溴水加成使其褪色,可以鉴别,排除B;苯、甲苯和环己烷三者性质相似,不能鉴别,选C;甲酸、乙醛、乙酸可以选新制氢氧化铜,甲酸能溶解新制氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、乙醛不能溶解氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、乙酸只能溶解氢氧化铜,可以鉴别,排除D。
知识归纳:进行物质的检验时,要依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
(2010江苏卷)7.下列有关实验原理或操作正确的是
A.选择合适的试剂,用图1所示装置可分别制取少量
B.制备乙酸乙酯时,向乙醇中缓慢加入浓硫酸和冰醋酸
C.洗涤沉淀时(见图2),向漏斗中加适量水,搅拌并滤干
D.用广泛试纸测得0.10mol·LNH4Cl溶液的
【答案】B
【解析】本题主要考查的是实验的基本知识。A项,不能用图1装置收集;B项,实验室制备乙酸乙酯时,先在试管中放入乙醇,在慢慢加入浓硫酸,冷却后,再加入乙酸;C项,洗涤沉淀,在过滤器中的沉淀中,加入蒸馏水,浸没沉淀,让水自然流下,不用玻璃棒搅拌;D项,W W W K S 5 U . C O M
pH试纸只能测定溶液酸碱度的数值范围,但不能测得溶液具体的pH值。总是分析可知,本题选B项。
(2010江苏卷)10.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是
选项 实验操作 实验目的或结论[]
A 某钾盐溶于盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 说明该钾盐是
B 向含有少量的溶液中加入足量粉末,搅拌一段时间后过滤 除去溶液中少量
C 常温下,向饱和溶液中加少量粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生 说明常温下
D 与浓硫酸170℃共热,制得的气体通人酸性溶液 检验制得气体是否为乙烯
【答案】B
【解析】本题主要考查的是实验基本操作。A项,与盐酸反应产生CO2气体的不一定是CO32-,也有可能是HCO3-;B项,加入Mg(OH)2、MgO等物质能促使Fe3+的水解转化为沉淀而除去FeCl3,同时也不会引进新杂质;C项,根据现象,说明沉淀中有BaCO3,说明Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4);D项,在此实验中,还有可能有副反应产生的SO2也能是高锰酸钾溶液褪色。综上分析可知,本题选B项。
【备考提示】溶度积Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力,对于阴、阳离子个数比相同的物质来讲,Ksp的数值越小说明相应离子在水中越容易生成沉淀。
(2010浙江卷)13. 某钠盐溶液中可能含有等阴离子。某同学取5份此溶液样品,分别进行了如下实验:
①用pH计测得溶液pH大于7
②加入盐酸,产生有色刺激性气体
③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体
④加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色。
⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)溶液,再滴加KSCN溶液,显红色
该同学最终确定在上述六种离子中公含三种阴离子。
请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论。
A. ①②④⑤ B. ③④ C. ③④⑤ D. ②③⑤
试题解析:
本题是离子组合推断、离子鉴别实验综合题。题型难点是:熟悉各种离子的标准检验方法,明确各种离子检验时的干扰因素。本题的难点还有:采用的出题方式和平时不同。
根据最终的离子分析:NO2-,存在时一定没有SO32-,I-。因NO2-,的氧化性可以使他们氧化。Cl-存在下的NO2-的检验:加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体。即证明了NO2-的存在又检验出Cl-的存在。但,仅加入盐酸产生刺激性气体也可能有SO32-的存在。故须先确认SO32-不存在。SO32-,CO32-,SO42-的组合检验可以用:加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色。来确认SO32-, SO42-不存在,CO32-一定存在。故选择③④就可以,顺序是先④后③。
本题答案:B
教与学提示:
本题学生存在的困难是NO2-的检验,因为此内容在选修的《实验化学》中,可能会有所忽视。第二个难点是离子要分成两组分别进行检验。教学中碰到有一些学生:只要碰到离子组合检验与推断的题目就死机的现象。分析原因:各种典型离子的检验方式不是很熟练,没有对各种离子单独检验时的干扰因素,干扰离子进行排除。不重视各种相近实验现象进行区别对待,深入研究相近条件下的不同。教学中从单一离子检验开始,增加干扰,增加组合,增加性质区别等逐步复杂化。要多想为什么,多想如何干扰和排除干扰。
(2010全国卷1)28.(15分)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液,他们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体;B、C、D和F是盐溶液,且他们的阴离子均不同。现进行如下实验:
①A有刺激性气味,用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾;
②将A分别加入其它五中溶液中,只有D、F中有沉淀产生;继续加入过量A时,D中沉淀无变化,F中沉淀完全溶解;
③将B分别加入C、D、E、F中,C、D、F中产生沉淀,E中有无色、无味气体逸出;
④将C分别加入D、E、F中,均有沉淀生成,再加入稀HNO3,沉淀均不溶。
根据上述实验信息,请回答下列问题:
(1) 能确定溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式):
(2) 不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法:
【解析】(I)由题干表述可知A和E不是盐,又由纯E为无色油状液体,推知E为硫酸(③步操作进一步确定);(II)由题干和①步操作可知A为氨水; (III)再由②步操作可知F中阳离子为Ag+发生的反应为:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+;AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O;而常见的盐中只有AgNO3可溶于水,故F为AgNO3;(IV)由③步操作可知B中阴离子应为CO32-,由于此无色无味的气体只能是CO2, B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO3-,而阳离子可是常见的K+、Na+、NH4+等待定(V)同样由②步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的为阳离子为Mg2+或Al3+,而阴离子需待下步反应再确定;(VI)由④步操作生成的沉淀为可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等,但限于题干所述中学常用试剂,则沉淀应为AgCl和BaSO4,才不溶于HNO3,一个是与AgNO3结合生成的沉淀,一个是与硫酸结合形成的沉淀,故C应该同时含有Ba2+和Cl-即,C为BaCl2,进而推出D中阴离子应该为SO42-,因为题干所述盐溶液中阴离子均不同,故D为Al2(SO4)3或MgSO4其他解析见答案
【答案】(1)A NH3·H2O或NH3 ;E H2SO 4 F AgNO3 C BaCl2
若C作为不能确定的溶液,进一步鉴别的方法合理,同样给分
(2)B Na2CO3或K2CO3 用洁净的铂丝蘸取少量B,在酒精灯火焰中灼烧,若焰色呈黄色则B为Na2CO3溶液;若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色,则B为K2CO3溶液
D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D,向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成,继续滴加过量的NaOH溶液,若沉淀溶解,则D为Al2(SO4)3溶液,若沉淀不溶解,则D为MgSO4溶液
【命题意图】考查学生的分析与综合能力,涉及到无机元素及其化合物的性质,离子反应,未知物的推断,物质的检验,常见物质量多与量少的反应不同,现象不同等,此题综合性强,难度大,区分度很好,是一道不可多得的经典好题!
【点评】此题一改过去每年元素推断的通病,思维容量显著增大能力要求高,与2008年全国卷I理综28题有得一拼,比2009年的第29题出得高超一些,相比以前的无机推断显然有质的飞跃,看到命题人在进步!但是此题是不是一点瑕疵没有呢 x显然不是,例如本题条件很宽广,没太明显的限制条件,因而答案是丰富多彩的,这不会给阅卷者带来喜出望外,只会增加难度,不好统一评分标准,也就缺乏公平性!特别是B和C上就有争议,如B还可能是(NH4)2CO3,C还可能是BaBr2、BaI2等,当然限制一下沉淀颜色就排除了C的歧义!
(2010全国卷1)29.(15分)请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。
(1)在下面方框中,A表示有长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器,请在答题卡上的A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置,连接胶管及尾气处理不分不必画出,需要加热的仪器下方用△标出),按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……;其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下:
(2)根据方框中的装置图,在答题卡上填写该表
仪器符号 仪器中所加物质 作用
A 石灰石、稀盐酸 石灰石与盐酸生成CO2
(3)有人对气体发生器作如下改进:在锥形瓶中放入一小试管,将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是 ;
(4)验证CO的方法是 。
【解析】(1)这里与一般的物质制备思路是一致的,思路是先制备CO2,再净化除杂,干燥,接着再与C在高温下反应制CO,再除去未反应完的CO2,我们这里只需要画装置简图即可,这是自1998年高考科研测试首次出现,至今高考终于再现了!(见答案)
(2)与2009年27题相似这在今年的训练题中比较流行,如湖北省部分重点中学联考,黄冈中学模拟题等均再现了,不难学生能够作答和得分(见答案)
(3)这在以前题目中出现了多次,一般学生能答对
(4)此问答案很多可以点燃,看火焰看产物;也可以E后面再接个灼热CuO的玻璃管后面再接个放澄清石灰水的洗气瓶,看玻璃管和石灰水的现象;也可应直接用PdCl2溶液等
【答案】
(3) 可以通过控制加酸的量,来控制气体产生的快慢;同时小试管中充满盐酸,可以起到液封的作用,防止反应剧烈时气体经漏斗冲出
(4) 点燃气体,火焰呈蓝色,再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上,烧杯内壁的石灰水变浑浊
【命题意图】实验综合能力考查,主要考查实验方案的设计,仪器的组装,装置图的绘制,试剂的合理选择,装置的改进及评价,物质的的检验等
【点评】前面已经说过本题与2009年的27题思路一致,不过能力要求更高,学生最不会就是这种设计型的实验,去年的是个雏形,改革不彻底,实验原理早在前些年高考里面考过两次,并且学生都能动笔!今年提供的题目原理并不复杂,思路显然不唯一,因而提供的参考答案并不完美,例如(1)E后面再连接其他算不算错?(2)E中吸收CO2用澄清石灰石似乎不合理(考过多遍,浓度低,效果差,应用NaOH之类强碱),考生用用其他得不得分?(4)检验CO超纲,且答案不唯一,学生用其他合理答案能否得分?这些都是大家所关注的,希望能够引起命题人的注意,不要人为的制造不公平,一些优秀考生反而不能得分!
(2010天津卷)9.(18分)纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·x H2O,经过滤、水洗除去其中的Cl,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2 。
用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+ ,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
请回答下列问题:
⑴ TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_______________________________。
⑵ 检验TiO2·x H2O中Cl-是否被除净的方法是______________________________。
⑶ 下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是_____________________(填字母代号)。
a.核磁共振法 b.红外光谱法 c.质谱法 d.透射电子显微镜法
⑷ 配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是_________________;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外,还需要下图中的_____(填字母代号)。
a b c d e
⑸ 滴定终点的现象是___________________________________________________。
⑹ 滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g·mol-1)试样w g,消耗c mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为_________________________。
⑺ 判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
① 若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,使测定结果_________________________。
② 若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果_________。
解析:(1)设TiCl4的系数为1,根据元素守恒,TiO2·xH2O的系数为1,HCl的系数为4;再根据O元素守恒,可知H2O的系数为(2+x)。
(2)检验沉淀是否洗净的方法是,取少量洗涤液,检验溶液中溶解的离子是否还存在。
(3)核磁共振谱用于测有机物中含有多少种氢原子;红外光谱分析有机物含有何种化学键和官能团;质谱法常用于测有机物相对分子质量;透射电子显微镜可以观察到微粒的大小。
(4)NH4Fe(SO4)2易水解,故需加入一定量的稀硫酸抑制水解;配制一定物质的量浓度的溶液,还需要容量瓶和胶头滴管。
(5)因为是用KSCN作指示剂,终点时NH4Fe(SO4)2不再反应,生成血红色的Fe(SCN)3。
(6)根据得失电子守恒,有:1Ti3+~1Fe3+,故n(Fe3+)= n(Ti3+)= n(TiO2)=cV×10-3mol,其质量分数为。
(7) NH4Fe(SO4)2溶液溅出,其物质的量浓度减小,消耗的体积增大,百分含量偏大;若终点俯视滴定管,读取的体积比实际消耗的体积偏小,质量分数偏小。
答案:
(1) TiCl4+(2+x) H2O TiO2·xH2O+4HCl
(2)取少量水洗液,滴加AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净。
(3)d
(4)抑制 NH4Fe(SO4)2水解 a c
(5)溶液变成红色
(6)
(7)偏高 偏低
命题立意:本题是围绕化学实验设计的综合性试题,主要考点有:化学方程式配平、沉淀的洗涤、颗粒大小的测量方法,和溶液的配制、滴定操作及误差分析,质量分数的计算等。
(2010广东理综卷)33.(16分)
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH = ________________.
(2)反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________.
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl、OH和SO.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响).
1 提出合理假设 .
假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在ClO;假设3:_____________.
2 设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中.
步骤2:
步骤3:
解析:(1) NaOH过量,故生成的是正盐:SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。
(2)S元素的价态从+4→+6,失去电子做表现还原性,故还原剂为Na2SO3。
(3)①很明显,假设3两种离子都存在。
②加入硫酸的试管,若存在SO32-、ClO-,分别生成了H2SO3和HClO;在A试管中滴加紫色石蕊试液,若先变红后退色,证明有ClO-,否则无;在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液,若紫红色退去,证明有SO32-,否则无。
答案:
(1) Na2SO3+H2O
(2) Na2SO3
(3) ①SO32-、ClO-都存在
②
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中
步骤2:在A试管中滴加紫色石蕊试液 若先变红后退色,证明有ClO-,否则无
步骤3:在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液 若紫红色退去,证明有SO32-,否则无
(2010山东卷)30.(16)聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为,广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O )过程如下:
(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2 的方法是_____。
(2)实验室制备、收集干燥的SO2 ,所需仪器如下。装置A产生SO2 ,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a f装置D的作用是_____,装置E中NaOH溶液的作用是______。
(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量_____,充分反应后,经_______操作得到溶液Y,再经浓缩,结晶等步骤得到绿矾。K^S*5U.C#O%下
(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,用pH试纸测定溶液pH的操作方法为______。若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏_______。
解析:
(1)检验SO2的方法一般是:将气体通入品红溶液中,如品红褪色,加热后又变红。
(2) 收集干燥的SO2,应先干燥,再收集(SO2密度比空气的大,要从b口进气),最后进行尾气处理;因为SO2易与NaOH反应,故D的作用是安全瓶,防止倒吸。
(3)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气,故溶液Y中含有Fe3+,故应先加入过量的铁粉,然后过滤除去剩余的铁粉。
(4)用pH试纸测定溶液pH的操作为:将试纸放到表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点到试纸的中央,然后跟标准比色卡对比。
Fe(OH)3的含铁量比Fe2(SO4)3高,若溶液Z的pH偏小,则生成的聚铁中OH-的含量减少,SO42-的含量增多,使铁的含量减少。
答案:(1)将气体通入品红溶液中,如品红褪色,加热后又变红,证明有SO2。
(2)d e b c;安全瓶,防止倒吸;尾气处理,防止污染
(3)铁粉 过滤
(4)将试纸放到表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点到试纸的中央,然后跟标准比色卡对比。 低
(2010安徽卷)27.(14分)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:
(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。
(2)第③步反应的离子方程式是 。
(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:
、 。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有 Na2CO3参加了反应。[]
答案:(1)Al(OH)3
(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ; 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等
(4)5.3
解析:第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝,第三步是氧化还原反应,注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。
第(4)小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。
(2010福建卷)25. 工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移人硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml.浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除外还可能含有。若要确认其中的,应先用 选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性溶液
②乙同学取336ml(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
然后加入足量溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中的体积分数为 。
[探究二]
分析上述实验中体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有和Q气体。为此设计了下列探究实验状置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是 。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是 (用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)。
a. A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有,预计实验现象应是 。
(7)若要测定限定体积气体Y中的含量(标准状况下约有28ml ),除可用测量体积的方法外,可否选用质量称量的方法?做出判断并说明理由 。
解析: (1)铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反应进一步进行
(2)+2价亚铁离子能使算话的高锰酸钾褪色,溶液中已经有+3价铁离子,选择a会造成干扰,选c会造成两种沉淀,受氢氧化铁颜色的影响无法辨别
(3)A除去,B可以检验A中是否完全除去
(4)
(5)Q为,他与二氧化硫一样都能使澄清石灰水便浑浊,选择a或b受二氧化硫的影响无法判断Q的存在;选择d,Q被碱石灰吸收
(6)氢气还原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝
(7)中学阶段的质量称量选择托盘天平,分度值0.1g,无法精确称量出差量。
答案:
(1)铁钉表面被钝化(或其他合理答案)
(2)①d ②66.7%(或其他合理答案)
(3)检验是否除尽
(4)
(5)c
(6)D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
(7)否,用托盘天平无法称量D或E的差量
可,用分析天平称量D或E的差量
(2010浙江卷)25.(14分)洗车安全气囊是德国安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析,确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶物为化合物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。
取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题:
(1)甲的化学式为 ,丙的电子式为 。
(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为 。
(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ,安全气囊中红棕色粉末的作用是 。
(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。
A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO
(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合物) 。
试题解析:
本题知识载体很新鲜,很生活,很化学。简答式的题目首先要进行分析,确定设计的物质及反应才能完成各小题的内容。
题目关键词:粉末分解释放氮气,粉末仅含Na、Fe、N、O,水溶性试验部分溶解,可溶部分为化合物甲,不溶物红棕色可溶于盐酸。13.0g甲完全分解为N2和单质乙,N26.72L,单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
解题分析:1、粉末由两种物质混合而成。2、红棕色物质可能为Fe2O3\Fe(OH)3等,根据题意只能是Fe2O3。3、甲只有两种元素,且含N,必含Na。3、计算:N(6.72/22.4)*2*14=8.4g,则Na的物质的量为:(13-8.4)/23=0.2mol,N与Na的物质的量之比为:0.6:0.2=3:1,则化合物甲为Na3N。4、在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O2和Fe。
答案:(1)Na3N,(2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2
(3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,红色粉末的作用是充当氧化剂,除去氮化钠分解产生的金属钠(金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质),提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。(4)从氧化性角度分析KNO3、CuO均可,但KNO3本身受热分解,产生氧气与氮气反应。故选择D. CuO。(5)实验目的:检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物,即检验NaOH和Na2CO3或NaHCO3。实验设计一:实验原理:定量分析法。步骤:1、称量混合固体的质量。2、将混合物加热,并将气体通入澄清石灰水,无气体则无NaHCO3,石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH,称量石灰水质量变化量mg。3、加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,称量石灰水质量增加量ng。4、通过m与n的计算获得最终结果。实验设计二:实验原理:测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。2、开始产生二氧化碳前,与开始产生二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有Na2CO3。大于1:1则为NaOH与Na2CO3的混合物。小于1:1则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。即比较图中a,b的大小。
教与学提示:
题型的难点1是通过定性和定量两种方式确定物质的化学
成分,其中Na3N又是学生很不熟悉的。难点2是氧化还原方程式的书写与配平,及氧化还原原理的应用。难点3是实验设计,通过定量来定性。但,题目设计与问题设计都在平时的练习与讨论中必然会涉及。比如实验设计部分,在省市多次统考中均有有关碳酸盐与酸反应定量问题出现过,或反复练习过。但,在简答的环境中也还是有难度的。解题中要动用到平时知识的积累,决定成败还是在平时。
(2010浙江卷)27. (15分)一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)的化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质,设计的合成路线为:
相关信息如下:
①[Cu(NH3)4]SO4·H2O在溶液中存在以下电离(解离)过程:
[Cu(NH3)4]SO4·H2O=[Cu(NH3)4]2++ +H2O
[Cu(NH3)4]2+ Cu2++4NH3
②(NH4)2SO4在水中可溶,在乙醇中难溶。
③[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇·水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下:
请根据以下信息回答下列问题: 图3
(1)方案1的实验步骤为:
a. 加热蒸发 b. 冷却结晶 c. 抽滤 d. 洗涤 e. 干燥
①步骤1的抽滤装置如图3所示,该装置中的错误之处是 ;抽滤完毕或中途停止抽滤时,应先 ,然后 。
②该方案存在明显缺陷,因为得到的产物晶体中往往含有 杂质,产生该杂质的原因是 。
(2)方案2的实验步骤为:
a. 向溶液C中加入适量 ,b. ,c. 洗涤,d. 干燥
①请在上述内填写合适的试剂或操作名称。
②下列选项中,最适合作为步骤c的洗涤液是 。
A. 乙醇 B. 蒸馏水 C. 乙醇和水的混合液 D. 饱和硫酸钠溶液
③步骤d不宜采用加热干燥的方法,可能的原因是 。
试题解析:
本题所示的制取过程和课本的银铵溶液的配置过程类似。综合考察了过滤、抽滤实验、沉淀洗涤与干燥及结晶等实验操作与原理。
(1)①漏斗口斜面反转才正确;先断开漏斗与安全瓶的连接,然后关闭水龙头。
②含有CuSO4晶体杂质;加热蒸发时促进了[Cu(NH3)4]2+ 电离产生Cu2+。和[Cu(NH3)4]SO4·H2O电离产生的硫酸根离子在冷却结晶时析出CuSO4晶体杂质。
(2)a. 向溶液C中加入适量(NH4)2SO4登陆21世纪教育 助您教考全无忧
2009—2011年高考化学试题分类解析—电化学基础
2011年高考化学试题
1.(2011浙江高考10)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是
A.液滴中的Cl―由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-4OH-
C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH―形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu-2e-Cu2+
解析:液滴边缘O2多,在碳粒上发生正极反应O2+2H2O+4e-4OH-。液滴下的Fe发生负极反应,Fe-2e-Fe2+,为腐蚀区(a)。
A.错误。Cl-由b区向a区迁移[]
B.正确。
C.错误。液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀。
D.错误。Cu更稳定,作正极,反应为O2+2H2O+4e-4OH-。
答案:B
【评析】本题考察电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。
老知识换新面孔,高考试题,万变不离其宗,关键的知识内容一定要让学生自己想懂,而不是死记硬背。学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通,题目再怎么变换形式,学生也能回答。
2.(2011安徽高考12)研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是:
A.正极反应式:Ag+Cl--e-=AgCl
B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C.Na+不断向“水”电池的负极移动
D. AgCl是还原产物
解析:由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物,即银做负极,产物AgCl是氧化产物,A、D都不正确;在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应,所以阳离子向电池的正极移动,C错误;化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价,所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为(4-18/5)×5=2mol,因此选项B正确。
答案:B
3.(2011北京高考8)结合下图判断,下列叙述正确的是
A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B. Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+
C. Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-=4OH-
D. Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液,均有蓝色沉淀
解析:锌比铁活泼,装置Ⅰ中锌作负极,方程式为Zn-2e-=Zn2+。铁作正极,但溶液显中性,所以发生锌的吸氧腐蚀,正极反应是O2+2H2O+4e-=4OH-;铁比铜活泼,装置Ⅱ中铁作负极,负极反应为Fe-2e-=Fe2+。铜作正极,但溶液显酸性,所以正极是溶液中的氢离子得电子,方程式为2H++2e-=H2↑。因为装置Ⅰ中没有Fe2+生成,所以装置Ⅰ中加入少量K3Fe(CN)6溶液时,没有蓝色沉淀产生。综上所叙,只有选项A是正确的。
答案:A
4.(2011福建高考11)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是
A.水既是氧化剂又是溶剂
B.放电时正极上有氢气生成
C.放电时OH-向正极移动
D.总反应为:2Li+2H2O=== 2LiOH+H2↑
解析:考生可能迅速选出C项是错误,因为原电池放电时OH-是向负极移动的。这个考点在备考时训练多次。这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为:2Li+2H2O=== 2LiOH+H2↑。再写出其电极反应如下:
(—)2Li—2e—=2Li+
(+)2H2O+2e—=2OH—+H2↑
结合选项分析A、B、D都是正确的。
此题情景是取材于新的化学电源,知识落脚点是基础,对原电池原理掌握的学生来说是比较容易的。
答案:C
5.(2011广东高考12)某小组为研究电化学原理,设计如图2装置。下列叙述不正确的是
A、a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B、a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-= Cu
C、无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D、a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
解析:本题考察原电池、电解池的原理、判断及其应用。若a和b不连接,则不能构成原电池,单质铁直接与Cu2+发生氧化还原反应而置换出铜,方程式为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,A正确;若a和b用导线连接,则构成原电池,此时铁作负极,铜作正极,方程式分别为:Fe-2e-=Fe2+、Cu2++2e-= Cu,B正确;有A、B分析可知,选项C是正确的;若a和b分别连接直流电源正、负极,则构成电解池,此时铜作阳极失去电子被氧化,铁作阴极,在电解池中阳离子向阴极运动,因此选项D是错误的。
答案:D
6.(2011山东高考15)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是
A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程
B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系
C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率
D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用
解析:电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。因此在铁制品上镀锌时,铁作阴极,锌作阳极,由于锌比铁活泼,因此未通电前可以构成原电池,但此时锌作负极失去电子,铁作正极,而电镀是锌仍然失电子,所以选项A不正确;在氧化还原反应中必需满足得失电子守恒,因此电镀时通过的电量与锌的析出量有确定关系而与能量变化无关,B不正确;由于电镀时保持电流恒定,因此导线中通过的电子速率是不变的,所以升高温度不能改变电解反应速率,C正确;镀锌层破损后,由于锌比铁活泼,所以即使发生电化学腐蚀也是锌失去电子而保护了铁,即选项D也不正确。
答案:C
7.(2011新课标全国)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2
下列有关该电池的说法不正确的是
A. 电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe
B. 电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2
C. 电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
D. 电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
解析:由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子,Ni2O3做氧化剂得到电子,因此选项AB均正确;充电可以看作是放电的逆过程,即阴极为原来的负极,所以电池放电时,负极反应为:Fe+2OH--2e-= Fe(OH)2,所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH-,因此电池充电过程中,阴极附近溶液的pH会升高,C不正确;同理分析选项D正确。
答案:C
8.(2011海南)一种充电电池放电时的电极反应为
H2+2OH--2e-=2H2O; NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是
A. H2O的还原 B. NiO(OH)的还原
C. H2的氧化 D. NiO(OH) 2的氧化
[答案]D
命题立意:考查二次电池中的氧化还原问题
解析:由题中给出的电极反应可判断出做原电池时,H2是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧化剂被还原,则充电时H2是还原产物、NiO(OH)是氧化产物,与正极相连的是阳极发生氧化反应,所以“NiO(OH) 2的氧化”正确。
【技巧点拨】关于充电电池的氧化还原问题是常考点,这类题有规律。原电池时,先要分析氧化剂与还原剂,氧化剂被还原、还原剂被氧化;充电时(电解池),原电池负极反应反着写为还原过程,发生在阴极,原电池中的正极反应反着写为氧化过程,发生在阳极。
9.(2011海南)根据下图,下列判断中正确的是
A.烧杯a中的溶液pH升高
B.烧杯b中发生氧化反应
C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-=H2
D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-=Cl2
[答案]AB
命题立意:原电池相关知识的考查
解析:题中给出的物质表明,该电池的总反应是2Zn + O2 + 2H2O = 2Zn(OH)2,a烧杯中电极反应为O2 + 2H2O +4e- =4OH-, b中Zn-2e- = Zn2+,所以正确项为AB。
【技巧点拨】原电池的题是历届常考点,本题可视为由前年高考中的铝空电池变化而来。主要是先要找到电池的总反应,反应中各电极反应、电极周围酸碱性变化、离子浓度变化及计算才能有据可依。
10.(2011全国II卷10)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后,欲使用电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的
A.CuSO4 B.H2O C.CuO D.CuSO4·5H2O
解析:用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑,根据缺什么补什么的,选项C正确。
答案:C
11.(2011上海)用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是
A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片 B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片
C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D.用带火星的木条检验阳极产物
解析:用电解法提取氯化铜废液中的铜时,铜必需作阴极,阳极是铜或惰性电极,阴极的反应式为:Cu2++2e-=Cu。
答案:B
12.( 2011江苏高考13,12分) Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH加入适量AgNO3 溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80℃,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO3+4KOH+K2S2O8 Ag2O2↓+2KNO3+K2SO4+2H2O
回答下列问题:
(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是
。
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag,负极的Zn转化为
K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式: 。
(3)准确称取上述制备的样品(设Ag2O2仅含和Ag2O)2.558g,在一定的条件下完全分解为Ag 和O2 ,得到224.0mLO2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。
解析:本题以银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2制备、制备过程检验洗洗涤是否完全的实验方法、电池反应、以及成分分析与相关计算为背景,试图引导学生关注化学与社会生活,考查学生用化学的思维方式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力。
【备考提示】高三复习重视化学与社会生活问题联系,要拓展搞活学科知识。化学计算要物质的量为基本,适当关注化学学科思想(如质量守恒、电荷守恒、极端分析等)等在化学计算中的运用。
答案:(1)取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴酚酞溶液,若溶液不显红色,表示已洗涤完全)
(2)Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag
(3)n(O2)=224mL/22.4L·mL-1·1000mL· L-1=1.000×10-2 mol
设样品中Ag2O2的物质的量为x, Ag2O的物质的量量为y
248g·mol-1 × x + 232 g·mol-1 × y =2.588 g
x+1/2 y =1.000×10-2 mol
x=9.500×10-3 mol
y=1.000×10-3 mol
w(Ag2O2)==0.91。
13.(2011北京高考26,14分)
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示:
(1)溶液A的溶质是 ;
(2)电解饱和食盐水的离子方程式是 ;
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ;
(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42-)>c(Ca2+)]。
精致流程如下(淡盐水和溶液A来电解池):[]
①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是 。
②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,过程Ⅱ中除去的离子有
④经过程Ⅲ处理,要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ,则处理10m3 盐水b ,至多添加10% Na2SO3溶液 kg(溶液体积变化忽略不计)。
解析:(1)电解时在电极的作用下,溶液中的阳离子向阴极作定向运动,阴离子向阳极作定向运动,所以电解饱和食盐水时Na+和H+向阴极运动并放电,但H+比Na+易得电子,所以H+首先放电,方程式为2H++2e-=H2↑。由于H+是水电离出的,所以随着H+的不断放电,就破坏了阴极周围水的电离平衡,OH-的浓度就逐渐增大,因此溶液A的溶质是NaOH。由于Cl-比OH-易失电子,所以在阳极上CI-首先放电,方程式为2Cl--2e-=Cl2↑。因此电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
(2)见解析(1)
(3)由于阳极上生成氯气,而氯气可溶于水,并发生下列反应Cl2+H2OHCl+HClO,根据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的溢出。
(4)由于溶液中含有Mg2+,所以用溶液A(即NaOH)调节溶液的pH时,会产生Mg(OH)2沉淀,即盐泥a中还含有Mg(OH)2;淡盐水中含有氯气,氯气具有强氧化性,可将NH4+氧化为N2,而氯气被还原成Cl-,方程式为2NH4++3Cl2+8OH-=8H2O+6Cl-+N2↑;沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动,一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小,所以加入BaCO3后,溶液中的SO42-就结合Ba2+生成更难溶的BaSO4沉淀,同时溶液中还存在Ca2+而CaCO3也属于难溶性物质,因此还会生成CaCO3沉淀;NaClO具有强氧化性,可将Na2SO3氧化成Na2SO4,方程式为Na2SO3+NaClO=Na2SO4+NaCl。10m3 盐水b中含NaClO的物质的量为,由方程式可知消耗Na2SO3的质量为1mol×126g/mol=126g。若设需要10% Na2SO3溶液的质量为X,则有,解得x=1760g,即至多添加10% Na2SO3溶液1.76kg。
答案:(1)NaOH
(2)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(3)氯气与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO,增大HCl的浓度可使平衡逆向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的溢出。
(4)①Mg(OH)2
②2NH4++3Cl2+8OH-=8H2O+6Cl-+N2↑
③SO42-、Ca2+
④1.76
14.(2011四川,14分)
开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制H2。
请回答下列问题:
(1)已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为______________。
(2)该循环工艺过程的总反应方程式为_____________。
(3)用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是____________。
(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:
NiO(OH)+MHNi(OH)2+M
①电池放电时,负极的电极反应式为____________。
②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为____________
解析:本题主要考察热化学方程式的书写、勒夏特列原理的应用和电极反应方程式的书写。
答案:(1)4FeS2(s)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g) △H=-3408kJ/mol
(2)2H2O+SO2=H2SO4+H2
(3)减小氢气的浓度,使HI分解平衡正向移动,提供HI的分解率
(4)MH+OH--e-=M+H2O
2H2O+O2+4e-=4OH-
2010年高考化学试题
1.(2010全国卷1)右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料(S)涂覆在纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:
(激发态)
下列关于该电池叙述错误的是:
A.电池工作时,是将太阳能转化为电能
B.电池工作时,离子在镀铂导电玻璃电极上放电
C.电池中镀铂导电玻璃为正极
D.电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少
【解析】B选项错误,从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极,也即镀铂电极做正极,发生还原反应:I3-+2e-=3I-;A选项正确,这是个太阳能电池,从装置示意图可看出是个原电池,最终是将光能转化为化学能,应为把上面四个反应加起来可知,化学物质并没有减少;C正确,见B选项的解析;D正确,此太阳能电池中总的反应一部分实质就是:I3-3I-的转化(还有I2+I-I3-),另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已,所有化学物质最终均不被损耗!
【答案】B
【命题意图】考查新型原电池,原电池的两电极反应式,电子流向与电流流向,太阳能电池的工作原理,原电池的总反应式等,还考查考生变通能力和心理素质,能否适应陌生的情境下应用所学知识解决新的问题等
【点评】本题立意很好,但是考查过为单薄,而且取材不是最新的,在3月份江苏省盐城市高三第二次调研考试化学试题第17题(3)问,与此题极为相似的模型,这对一些考生显得不公平!
(2010浙江卷)9. Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为: 2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe 有关该电池的下列中,正确的是
A. Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价
B. 该电池的电池反应式为:2Li+FeS=Li2S+Fe
C. 负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
D. 充电时,阴极发生的电极反应式为:
试题解析:
本题涵盖电解池与原电池的主体内容,涉及电极判断与电极反应式书写等问题。根据给出的正极得电子的反应,原电池的电极材料Li-Al/FeS可以判断放电时(原电池)负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分别是两极材料。B、应有Al的参加。D、应当是阳极失电子反应。
本题答案:C
教与学提示:
原电池与电解池的教学一定要重视电极反应式书写。电极反应式书写是原电池和电解池内容或原理的核心。原电池的教学可以从原电池反应的总反应式:可以自发进行的氧化还原反应,负极反应(因负极就是参加反应的电极)开始。电解池的教学要从外加电源的正负极,分析阳极(活性电极时本身参加反应)开始,最终获得被进行的氧化还原反应。简单记住:沸(负)羊(阳)羊(氧化)。
(2010广东理综卷)23.铜锌原电池(如图9)工作时,下列叙述正确的是
A 正极反应为:Zn—2e-=Zn2+
B电池反应为:Zn+Cu2+=Zn2+ +CU
C 在外电路中,电子从负极流向正极
D 盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
解析:Zn是负极,故A错;
电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同,故B正确;
根据闭合回路的电流方向,在外电路中,电子由负极流向正极,故C正确;
在溶液中,阳离子往正极移动,故D错误。
答案:BC
(2010安徽卷)11.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H2+O2=2H2O,下列有关说法正确的是
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
答案:D
解析:首先明确a为负极,这样电子应该是通过外电路由a极流向b,A错;B选项反应应为O2+4e-+4H+=2H2O ; C没有告知标准状况。
(2010福建卷)11.铅蓄电池的工作原理为:研读 右图,下列判断不正确的是
A.K 闭合时,d电极反应式:
B.当电路中转移0.2mol电子时,I中消耗的为0.2 mol
C.K闭合时,II中向c电极迁移
D.K闭合一段时间后,II可单独作为原电池,d电极为正极
【解析】答案:C
本题考查电化学(原电池、电解池)的相关知识[]
K闭合时Ⅰ为电解池,Ⅱ为电解池,Ⅱ中发生充电反应,d电极为阳极发生氧化反应,其反应式为PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- 所以A正确。在上述总反应式中,得失电子总数为2e-,当电路中转移0.2mol电子时,可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0.2mol,所以B对。K闭合一段时间,也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池,由于c表面生成Pb,放电时做电源的负极,d表面生成PbO2,做电源的正极,所以D也正确。K闭合时d是阳极,阴离子向阳极移动,所以C错。
(2010江苏卷)8.下列说法不正确的是
A.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加
B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
C.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D.相同条件下,溶液中、、的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项,铅蓄电池在放电过程中,负极反应为其质量在增加;B项,该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;C项,催化剂能改变反应速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D项,可知的氧化性大于,综上分析可知,本题选AC项。
(2010江苏卷)11.右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。[]
下列说法正确的是
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.装置Y中负极的电极反应式为:
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化
【答案】C
【解析】本题主要考查的是电化学知识。A项,在该装置系统中,有四种能量转化的关系,即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化;B项,装置Y为氢氧燃料电池,负极电极反应为H2 -2e- + 2OH- = 2H2O;C项,相当于用光能电解水,产生H2和O2,实现燃料(H2)和氧化剂(O2)的再生;D项,在反应过程中,有能力的损耗和热效应的产生,不可能实现化学能和电能的完全转化。综上分析可知,本题选C项。
(2010天津卷)7.(14分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题:
⑴ L的元素符号为________ ;M在元素周期表中的位置为________________;五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为___,B的结构式为____________。
⑶ 硒(se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。
a.+99.7 mol·L-1 b.+29.7 mol·L-1 c.-20.6 mol·L-1 d.-241.8 kJ·mol-1
⑷ 用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式:______________;由R生成Q的化学方程式:_______________________________________________。
解析:(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大,故分别为:H、C、N、O元素;M是地壳中含量最高的元素,为Al,其在周期表的位置为第3周第ⅢA族;再根据五种元素在周期表的位置,可知半径由大到小的顺序是:Al>C>N>O>H。
(2) N和H 1:3构成的分子为NH3,电子式为;2:4构成的分子为N2H4,其结构式为。
(3)Se比O多两个电子层,共4个电子层,1→4电子层上的电子数分别为:2、8 、18、6,故其原子序数为34;其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4,为H2SeO4。
非金属性越强,与氢气反应放出的热量越多,故2→5周期放出的热量依次是:d、c、b、a,则第四周期的Se对应的是b。
(4)Al作阳极失去电子生成Al3+,Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2,2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
答案:
(1)O 第三周第ⅢA族 Al>C>N>O>H
(2)
(3) 34 H2SeO4 b
(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
命题立意:本题以元素的推断为背景,综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较;考查了电子式、结构式的书写,元素周期律,和电极反应式、化学方程式的书写,是典型的学科内综合试题。
(2010山东卷)29.(12分)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法:
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是______(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的______.。
a.NH3 b.CO2 c.NaOH d.HNO3
②以铝材为阳极,在H2SO4 溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应为____。取少量废电解液,加入NaHCO,溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是_____。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______。
(3)利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于______处。
若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_______。
解析:(1) ①冒气泡的原因是Al与NaOH反应了,方程式为:2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2;
使Al(OH)4-生成沉淀,最好是通入CO2,加HNO3的话,沉淀容易溶解。
②阳极是Al发生氧化反应,要生成氧化膜还必须有H2O参加,故电极反应式为:2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+;加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,是由于废电解液中含有Al3+,和HCO3-发生了互促水解。
(2)电镀时,阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+。
(3)铁被保护,可以是做原电池的负极,或者电解池的阴极,故若X为碳棒,开关K应置于N处,Fe做阴极受到保护;若X为锌,开关K置于M处,铁是做负极,称为牺牲阳极保护法。
答案:
(1)①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2;c
②2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+;因为 Al3+和HCO3-发生了互促水解;
Al3++3HCO3-== Al(OH)3↓+CO2↑
(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+
(3)N 牺牲阳极保护法。
(2010安徽卷)27.(14分)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:
(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。
(2)第③步反应的离子方程式是 。
(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:
、 。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有 Na2CO3参加了反应。
答案:(1)Al(OH)3
(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ; 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等
(4)5.3
解析:第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝,第三步是氧化还原反应,注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。
第(4)小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。
(2010四川理综卷)27.(16分)
碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。
碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶
于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质
碘。以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。
请回答下列问题:
(1)碘是 (填颜色)固体物质,实验室常用
方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。
电解时,阳极上发生反应的电极反应式为 ;阴极上观察到的实验现象是 。
(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案,并按要求填写下表。
要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。
试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。
实验方法 实验现象及结论
(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:
步骤②的操作名称是 ,步骤⑤的操作名称是 。步骤④洗涤晶体的目的是
。
答案:(1)紫黑色 升华
(2)
有气泡产生
(3)
实验方法 实验现象及结论
取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液,观察是否变蓝。 如果不变蓝,说明无。(如果变蓝,说明有。)
(4)冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
解析:(1)考查物质的物理性质,较容易。(2)阳极发生氧化反应失电子。阴极区加入氢氧化钾溶液,电解氢氧化钾实质是电解水。(3)考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性,要设法将碘离子转化为碘单质。(4)考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。
(2010重庆卷)29.(14分)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域.
(1)V2O5是接触法制硫酸的催化剂.
①一定条件下,与空气反映t min后,和物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L, 则起始物质的量浓度为 mol/L ;生成的化学反应速率为 mol/(L·min) .
②工业制硫酸,尾气用_______吸收.
(2)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如题29图所示.
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝,其电极反应式为 .
②充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色.[]
③放电过程中氢离子的作用是 和 ;充电时若转移的电子数为3.011023个,左槽溶液中n(H+)的变化量为 .
29.答案(14分)
(1)①;
②氨水
(2)①
②绿 紫
③参与正极反应; 通过交换膜定向移动使电流通过溶液;0.5mol
【解析】本题考查以钒为材料的化学原理题,涉及化学反应速率和电化学知识。
(1) 由S守恒可得,的起始浓度为(a+b)mol/L。的速率为单位时间内浓度的变化,即b/tmol/(L﹒min)。可以用碱性的氨水吸收。
(2) ①左槽中,黄变蓝即为生成,V的化合价从+5降低为+4,得一个电子,0原子减少,从图中知,其中发生了移动,参与反应,由此写成电极反应式。②作为原电池,左槽得电子,而右槽失电子。充电作为电解池处理,有槽中则为得电子,对应化合价降低,即为生成,颜色由绿生成紫。③由电极反应式知,参与了反应。溶液中离子的定向移动可形成电流。n=N/NA=3.01×/6.02×=0.5mol。
【规律总结】电化学试题的分析一般是从化合价着手,对于原电池,化合价升高的作为负极,化合价降低的作为正极,两极方程式相加即可得总反应。对于电解池,化合价升高作为阳极,降低的作为阴极。两者之间的关系是:正极反应式颠倒即为阳极反应式,负极反应式颠倒即为阴极反应式。
2009年高考化学试题
1.(09广东理科基础25)钢铁生锈过程发生如下反应:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;
②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
下列说法正确的是
A.反应①、②中电子转移数目相等
B.反应①中氧化剂是氧气和水
C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀[]
D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
答案:A
解析:
①②反应中消耗O2的量相等,两个反应也仅有O2作为氧化剂,故转移电子数是相等的,A项正确。①中H2O的H、O两元素的化合价没有变,故不作氧化剂,B项错;铜和钢构成原电池,腐蚀速度加快,C项错;钢铁是铁和碳的混合物,在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀,属于电化学腐蚀,故D项错。
2.(09安徽卷12)Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下,点解总反应:2Cu+H2O==Cu2O+H2O。下列说法正确的是[]
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生还原反应
C.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成。
答案:A
解析:
由电解总反应可知,Cu参加了反应,所以Cu作电解池的阳极,发生氧化反应,B选项错误;石墨作阴极,阴极上是溶液中的H+反应,电极反应为:2H++2e-=H2↑,A选项正确;阳极与电源的正极相连,C选项错误;阳极反应为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O,当有0.1mol电子转移时,有0.05molCu2O生成,D选项错误。
3.(09江苏卷12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为:
C.放电过程中,从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成标准状况下气体
答案:B
解析:w.w.w.
A项,高温条件下微生物会变性,所以A错;
B项,负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳,所以B对;
C项,原电池内部阳离子应向正极移动,所以C错;
D项,消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳,标准状况下体积是22.4L,D错。
4.(09浙江卷12)市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为:
Li+2Li
下列说法不正确的是
A.放电时,负极的电极反应式:Li-e=Li
B.充电时,Li既发生氧化反应又发生还原反应
C.该电池不能用水溶液作为电解质
D.放电过程中Li向负极移动
答案:D
解析:
A项, Li从零价升至正价,失去电子,作为负极,正确;
B项, 反应逆向进行时。反应物只有一种,故化合价既有升,又有降,所以既发生氧化反应又发生还原反应,正确;
C项, 由于Li可以与水反应,故应为非水材料,正确;
D项,原电池中阳离子应迁移至正极失电子,故错。
5.(09广东理科基础34)下列有关电池的说法不正确的是
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D.锌锰干电池中,锌电极是负极
答案:B
解析:
锂离子电池可以充用,再次使用,属于二次电池,A项正确;
铜锌原电池中铜为正极,故电流为铜流向锌,而电子是由锌流向铜,B项错;
电池的实质即是化学能转化成电能,C项正确;
Zn失去电子生成Zn2+,故作为负极,D项正确。
6.(09福建卷11) 控制适合的条件,将反应设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是
A. 反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
B. 反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C. 电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D. 电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固定,乙中石墨电极为负极
答案:D
解析:乙中I-失去电子放电,故为氧化反应,A项正确;
由总反应方程式知,Fe3+被还原成Fe2+,B项正确;
当电流计为零时,即说明没有电子发生转移,可证明反应达平衡,C项正确。
加入Fe2+,导致平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+,而作为负极,D项错。
7. (09广东化学10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是
A. 锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程
答案:BC
解析:
锡青铜属于合金根据合金的特性,熔点比任何一种纯金属的低判断A错;
由于锡比铜活泼,故在发生电化学腐蚀时,锡失电子保护铜,B正确;
潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率,C正确;
电化学腐蚀过程实质是有电子的转移,属于化学反应过程,D错。
8.(09广东化学14)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是
A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
答案:A[]
解析:
电解质溶液显碱性或中性, 该燃料电极的正极发生反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,A对;
铝作负极,负极反应应该是铝失去电子变为铝离子,在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根,因此负极反应为:Al+4OH--3e=AlO2——+ 2H2O,B错;
该电池在碱性条件下消耗了碱,反应式为4Al+3O2+4OH-= 4AlO2——+ 2H2O溶液PH降低,C错;
电池工作时,电子从负极出来经过外电路流到正极,D错.
9.(09北京卷6)下列叙述不正确的是
A.铁表面镀锌,铁作阳极
B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀
C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:
D.工业上电解饱和和食盐水的阳极反应:
答案:A
10.(09上海卷13)右图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是
A.生铁块中的碳是原电池的正极
B.红墨水柱两边的液面变为左低右高
C.两试管中相同的电极反应式是:
D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀
答案:B
11. (09上海理综11)茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中
①铝合金是阳极 ②铝合金是负极www.
③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应
A.②③ B.②④
C.①② D.①④
答案:A
12. (09天津卷10)(14分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,
性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为
(用a、b 表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为 。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
Ⅰ.2Li+H22LIH
Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol。
答案:
(1)由化学能转变为电能 由a到b
(2)或
(3)增大电极单位面积吸附、分子数,加快电极反应速率
(4)①
②或
③32
解析:本题考查电化学知识。w.w.w.
(1)原电池的实质为化学能转化成电能。总反应为2H2 + O2 =2H2O,其中H2从零价升至+1价,失去电子,即电子从a流向b。
(2)负极为失去电子的一极,即H2失电子生成H+,由于溶液是碱性的,故电极反应式左右应各加上OH-。
(3)铂粉的接触面积大,可以加快反应速率。[]
(4)I.Li从零价升至+1价,作还原剂。
II.H2O的H从+1降至H2中的零价,作氧化剂。由反应I,当吸收10molH2时,则生成20molLiH,V=m/ρ=20×7.9/0.82 ×10-3L=192.68×10-3L。V(LiH)/v(H2)= 192.68×10-3L/224L=8.71×10-4。20mol LiH可生成20mol H2,实际参加反应的H2为20×80%=1.6mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以1.6molH2可转移3.2mol的电子。
13.(09全国卷Ⅰ28)(15分)
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1) 接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为 极;
②电极b上发生的电极反应为 ;
③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积: ;
④电极c的质量变化是 g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
甲溶液 ;
乙溶液 ;
丙溶液 ;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
答案:w.w.w.
(1)①正极 ②4OH--4e-=2H2O + O2↑。③2.8L ④16g ⑤甲增大,因为相当于电解水;乙减小,OH-放电, H+增多。丙不变,相当于电解水。
(2)可以 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应也就变为水的电解反应
解析:
(1)①乙中C电极质量增加,则c处发生的反应为:Cu2++2e-=Cu,即C处为阴极,由此可推出b为阳极,a为阴极,M为负极,N为正极。丙中为K2SO4,相当于电解水,设电解的水的质量为xg。由电解前后溶质质量相等有,100×10%=(100-x)×10.47%,得x=4.5g,故为0.25mol。由方程式2H2+O2 2H2O可知,生成2molH2O,转移4mol电子,所以整个反应中转化0.5mol电子,而整个电路是串联的,故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。②甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-=2H2O + O2↑。③转移0.5mol电子,则生成O2为0.5/4=0.125mol,标况下的体积为0.125×22.4=2.8L。④Cu2++2e-=Cu,转移0.5mol电子,则生成的m(Cu)=0.5/2 ×64 =16g。⑤甲中相当于电解水,故NaOH的浓度增大,pH变大。乙中阴极为Cu2+放电,阳极为OH-放电,所以H+增多,故pH减小。丙中为电解水,对于K2SO4而言,其pH几乎不变。(2)铜全部析出,可以继续电解H2SO4,有电解液即可电解。
14.(09山东卷31)(8分)(化学-化学与技术)
金属铝的生产是以Al2O3为原料,在熔融状态下进行电解:
请回答下列问题:
(1)冰品石(Na3AlF6)的作用是 。
(2)电解生成的金属铝是在熔融液的 (填“上层”或“下层”)。
(3)阴极和阳极均由 材料做成;电解时所消耗的电极是 (填“阳极”或“阴极”)。
(4)铝是高耗能产品,废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上,最能体现节能减排思想的是将回收铝做成 (填代号)。
a.冰品石 b.氧化铝 c.铝锭 d.硫酸铝
答案:
(1)降低Al2O3的熔化温度
(2)下层
(3)碳棒(或石墨) 阳极
(4)c
解析:w.w.w.
(1)Al2O3的熔点很高,熔化得需要较多能量,加入助熔剂就可节约能量,降低熔化温度
(2)由于冰晶石(Na3AlF6)与氧化铝熔融物密度比铝的小,所以铝在熔融液的下层。
(3)电解时阳极的碳棒被生成的氧气氧化。
(4)电解产生的铝要尽量以单质形式存在,所以将回收铝做成铝锭最好。
15.(09山东卷29)(12分)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是 。电池工作时,电子流向 (填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是 。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的 (填代号)。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是
。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为 。
答案:
(1)Zn(或锌) 正极
(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b
(3)2H++2e-→H2 ,87g
解析:
(1)负极上是失电子的一极 Zn失电子有负极经外电路流向正极。
(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质,所以应选Zn将Cu2+ 置换为单质而除去。
(3)阴极上得电子,发生还原反应, H+得电子生成氢气。因为MnSO4~MnO2~2 e-,通过2mol电子产生1molMnO2,质量为87g。
16. (09重庆卷26)(14分)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是 ;NaOH溶液的出口为 (填字母);精制饱和食盐水的进口为 (填字母);干燥塔中应使用的液体是 。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。
①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为 。
②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气 (标准状况)。
答案:
(1)①氯气;a;d;浓硫酸
(2)①SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl②0.35
(3)134.4
解析:
(1)电解饱和食盐时阳极阴离子Cl—、OH—放电,Cl—的放电能力强于OH—,阳极发生的方程式为:2Cl——2e—===Cl2↑;阴极:2H++2e—===H2↑;总反应为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。H2、2NaOH在阴极,NaOH溶液的出口为a,Cl2在阳极,精制饱和食盐水从阳极进入,选d;要干燥Cl2需要用酸性干燥剂H2SO4或P2O5等,中性干燥剂无水CaCl2。
(2)①SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,光导纤维的主要成分是SiO2,H、Cl元素必在另一产物中,H、Cl元素结合成HCl,然后配平即可。发生的化学方程式为:SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl。
②
由3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
起始量(mol) n 0
变化量(mol) 3x 2x x 4x
平衡量(mol) n—2x 4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,n—2x=0.140mol/L20L=2.8mol,n=3.0mol,由2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,(2×58.5)g:1mol=m(NaCl)g:3mol;m(NaCl)=351g=0.351kg。
(3)由NaCl转化为NaClO3,失去电子数为6,H2O转化为H2,得到的电子数为2,设产生的H2体积为V,由得失电子守恒有:
6×;V=134.4m3。
17.(09海南卷15)(9分)
Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。
请回答下列问题:
(1)电池的负极材料为 ,发生的电极反应为 ;
(2)电池正极发生的电极反应为 ;
(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是 ,反应的化学方程式为 ;
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是 。
答案:
(1)锂 (2分)
(2)(2分)
(3)出现白雾,有刺激性气体生成 (3分)
(4)锂是活泼金属,易与、反应;也可与水反应(2分)
18.(09宁夏卷37)[化学—选修化学与技术](15分)
请回答氯碱的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=_______(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中X、Y分别是_____、_______(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:______; 负极:_____;
③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)____________、____________。
答案:
(1)k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89
(2)③①②
(3)①Cl2 H2 a%小于b% ②O2+4e-+2H2O=4OH- H2-2e-+2OH-=2H2O ③燃料电池可以补充电解池消耗的电能;提高产出碱液的浓度;降低能耗(其他合理答案也给分)
解析:[]
(1)只要了解电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑即可得到,k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89;
(2)只要抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系:③①②;
(3)本题突破口在于B燃料电池这边,通空气一边为正极(还原反应),那么左边必然通H2,这样Y即为H2 ;再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的就是X,必然为Cl2了;A中的NaOH进入燃料电池正极再出来,依据O2+4e-+2H2O=4OH- 可知NaOH+浓度增大。
氧化
还原
电解
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2009—2011年高考化学试题分类解析—非金属及其化合物
2011年高考
1.(2011江苏高考3)下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是
A.常温下浓硫酸能是铝发生钝化,可在常温下用铝制贮藏贮运浓硫酸
B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器
C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
D.铜的金属活泼性比铁的差,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
解析:本题属于元素及其化合物知识的考查范畴,这些内容都来源于必修一、选修四和必修二等课本内容。看来高三一轮复习一定注意要抓课本、抓基础,不能急功近利。
二氧化硅不与任何酸反应,但可与氢氟酸反应。二氧化氯中氯的化合价为+4价,不稳定,易转变为-1价,从而体现氧化性。铜的金属活泼性比铁的差,在原电池中作正极,海轮外壳上装铜块会加快海轮外壳腐蚀的进程。
答案:A
2.(2011江苏高考9)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见图4)。下列说法正确的是
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应
D.图4所示转化反应都是氧化还原反应
解析:本题考查元素化合物知识综合内容,拓展延伸至电解饱和食盐水、电解熔融氯化钠、侯氏制碱等内容,但落点很低,仅考查NaHCO3 、Na2CO3的溶解度、工业制漂白粉、干燥的Cl2贮存和基本反应类型。重基础、重生产实际应该是我们高三复习也应牢记的内容。25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的要小;石灰乳与Cl2的反应中氯发生歧化反应,Cl2既是氧化剂,又是还原剂;常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存仅代表常温Cl2不与铁反应,加热、高温时可以反应;在侯氏制碱法中不涉及氧化还原反应。
答案:B
3.(2011山东高考10)某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素
A.在自然界中只以化合态的形式存在
B.单质常用作半导体材料和光导纤维
C.最高价氧化物不与酸反应
D.气态氢化物比甲烷稳定
解析:依据原子核外电子的排布规律可知,在短周期元素中原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半的元素可以是Li或Si元素,但Li属于金属不符合题意,因此该元素是Si元素。硅是一种亲氧元素,在自然界它总是与氧相化合的,因此在自然界中硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在,选项A正确;硅位于金属和非金属的分界线附件常用作半导体材料,二氧化硅才用作光导纤维,选项B不正确;硅的最高价氧化物是二氧化硅,SiO2与酸不反应但氢氟酸例外,与氢氟酸反应生成SiF4和水,因此氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,选项C不正确;硅和碳都属于ⅣA,但硅位于碳的下一周期,非金属性比碳的弱,因此其气态氢化物的稳定性比甲烷弱,选项D也不正确。
答案:A
4.(2011海南)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是
A.能耗大是该方法的一大缺点
B.整个过程中,只有一种物质可以循环利用
C.“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D.该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品
[答案]AD
解析:由题可知基本过程中有两个反应:①二氧化碳与氢氧化钠反应,②碳酸钙的高温分解。A选项正确,循环利用的应该有CaO和NaOH 两种物质,B选项错误;“反应分离”过程中分离物质的操作应该是过滤,C选项错误;D选项中甲醇工业上可用CO2制备。
【技巧点拨】根据题中信息可知,捕捉室中反应为二氧化碳与氢氧化钠反应,得到的Na2CO3和CaO在溶液中反应得到NaOH和CaCO3,由此可分析出各选项正误。
5.(2011上海6)浓硫酸有许多重要的性质,在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是
A.酸性 B.脱水性 C.强氧化性 D.吸水性
解析:浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。在与含有水分的蔗糖作用过程中不会显示酸性。
答案:A
6.(2011上海7)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是
A. Ba(OH)2 B. Ba(NO3)2 C. Na2S D. BaCl2
解析:A生成BaSO3沉淀;SO2溶于水显酸性,被Ba(NO3)2氧化生成硫酸,进而生成BaSO4沉淀;SO2通入Na2S溶液中会生成单质S沉淀。
答案:D
7.(201上海17)120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸,不管将前者滴加入后者,还是将后者滴加入前者,都有气体产生,但最终生成的气体体积不同,则盐酸的浓度合理的是
A.2.0mol/L B.1.5 mol/L C.0.18 mol/L D.0.24mol/L
解析:若碳酸钠恰好与盐酸反应生成碳酸氢钠,则盐酸的浓度是1.0 mol/L;若碳酸钠恰好与盐酸反应生成二氧化碳,则盐酸的浓度是2.0 mol/L。由于最终生成的气体体积不同,所以只能是介于二者之间。[]
答案:B
8.(2011江苏高考16)(12分)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在一定条件下,SO2转化为SO3的反应为SO2+O2SO3,该反应的平衡常数表达式为K= ;过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是 、 。
(3)通氯气氧化时,发生的主要反应的离子方程式为 ;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为 (写化学式)。
解析:本题让元素化合物知识与生产工艺、化学平衡原理结合起来,引导中学化学教学关注化学学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读、相关反应化学方程式书写、化学反应条件控制的原理、生产流程的作用”等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度,考查学生对新信息的处理能力。
【备考提示】元素化合物知识教学要与基本实验实验、化工生产工艺、日常生活等结合起来,做到学以致用,而不是简单的来回重复和死记硬背。
答案:(1)k=c2(SO3)/c(O2)·c2(SO2) SO2+NaOH=NaHSO3
(2)提高铁元素的浸出率 抑制Fe3+水解
(3)Cl2+Fe2+=2Cl-+Fe3+ Cl2 HCl
9.(2011浙高考26,15分)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知:氧化性:
>Fe3+>I2;还原性:>I-;
3I2+6OH-+5I-+3H2O;
KI+I2KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色,该红色物质是_________(用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是___________________(用电子式表示)。
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为___________________________、______________________________________。
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。
写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式:_____________________________。
将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适?______(填“是”或“否”),并说明理由________________________________________。
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是___________________。
A.Na2S2O3 B.AlCl3 C.Na2CO3 D.NaNO2
(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2+:__________________________________________________________________________。
解析:(1)①Fe3+与SCN-的配合产物有多种,如、等;I2的CCl4溶液显紫红色。②应用信息:“氧化性:>Fe3+>I2”,说明和Fe3+均能氧化I-生成I2。
(2)KI被潮湿空气氧化,不能写成I-+O2+H+→,要联系金属吸氧腐蚀,产物I2+KOH似乎不合理(会反应),应考虑缓慢反应,微量产物I2会升华和KOH与空气中CO2反应。
KI3·H2O作加碘剂问题,比较难分析,因为KI3很陌生。从题中:“低温条件下可制得”或生活中并无这一使用实例来去确定。再根据信息:“KI+I2KI3”解析其不稳定性。
(3)根据信息“还原性:>I-”可判断A;C比较难分析,应考虑食盐潮解主要是Mg2+、Fe3+引起,加Na2CO3能使之转化为难溶物;D中NaNO2能氧化I―。
(4)实验方案简答要注意规范性,“如取…加入…现象…结论…”,本实验I―对Fe2+的检验有干扰,用过量氯水又可能氧化SCN-,当然实际操作能判断,不过对程度好的同学来说,用普鲁士蓝沉淀法确定性强。
答案:(1)①Fe(SCN)3
②IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O 2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(2)O2+4I-+2H2O=2I2+4KOH
否 KI3在受热(或潮湿)条件下产生I2和KI,KI被氧气氧化,I2易升华。
(3)AC
(4)取足量该加碘盐溶于蒸馏水中,用盐酸酸化,滴加适量氧化剂(如:氯水、过氧化氢等),再滴加KSCN溶于,若显血红色,则该加碘盐中存在Fe2+。
10.(2011福建高考23,15分)
I、磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
(1)磷元素的原子结构示意图是____________。
(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,反应为:[]
2Ca3(PO4)2+6SiO2===6CaSiO3+P4O10 10C+P4O10===P4+10CO[]
每生成1 mol P4时,就有________mol电子发生转移。
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C6H8O6+I2===C6H6O6+2H++2I- 2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol·L-1 I2溶液V1 mL,充分反应后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2,消耗b mol·L-1 Na2S2O3溶液V2 mL。该溶液中维生素C的物质的量是__________mol。
(4)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42-+H2O
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:
0.01mol·L-1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL 0.01mol·L-1Na2SO3溶液的体积/mL H2O的体积/mL 实验温度/℃ 溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1 5 V1 35 25
实验2 5 5 40 25
实验3 5 5 V2 0
该实验的目的是_____________________;表中V2=___________mL
II、稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。
(5)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是______________。
(6)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:
□Ce3++□H2O2+□H2O === □Ce(OH)4↓+□_______
解析:(1)P属于第15号元素,其原子的结构示意图为:;
(2)每生成1 mol P4时,P由+5价变成0价,电子转移为5×4=20或C化合价由0价变成为+2价,电子转移为2×10=20;
(3)n(Na2S2O3)=bV1/1000 mol;与其反应的I2为bV1/2000 mol,与维生素C反应的I2为 mol,即维生素C的物质的量是mol(或其它合理答案);
(4)由实验2可以看出混合液的总体积为50mL,V1为10mL,V2为40mL,实验1和实验2可知实验目的是探究该反应速率与亚硫酸钠溶液浓度的关系;实验2和实验3可知实验目的是探究该反应速率与温度的关系。
(5)题目中给出:“加热条件下CeCl3易发生水解”,可知NH4Cl的作用是肯定是抑制水解的,CeCl3水解会生成HCl,可以完整答出:NH4Cl的作用是分解出HCl气体,抑制CeCl3水解。
(6)根据题意:“强酸性”或观察方程式可知缺项是H+,利用电子得失守恒或观察法就可以配平方程式。2Ce3++H2O2+6H2O=== 2Ce(OH)4↓+6H+
此题考查原子结构示意图,氧化还原反应的配平与电子转移计算,滴定中的简单计算,水解知识,实验探究变量的控制等,上述皆高中化学中的主干知识。题设中的情景都是陌生的,其中还涉及到稀土知识,其中第(4)小问是该题亮点,设问巧妙,有点类似于2010全国新课标一题,但题目设计更清晰,不拖泥带水。第6小问的缺项配平有点超过要求,但题中给出提示,降低了难度。
这题拼凑痕迹比较明显,每小问前后联系不强,或者说没有联系。
答案:(1);[]
(2)20;
(3);
(4)探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系(或其他合理答案);
(5)分解出HCl气体,抑制CeCl3的水解(或其他合理答案);
(6)2Ce3++H2O2+6H2O=== 2Ce(OH)4↓+6H+。
11.(2011山东高考28,14分)研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2+ 8NH37N5+12 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH= kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡
状态的是 。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K= 。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是 。
解析:(1)NO2溶于水生成NO和硝酸,反应的方程式是3NO2+H2O=NO+2HNO3;在反应6NO[]
+ 8NH37N5+12 H2O中NO2作氧化剂,化合价由反应前的+4价降低到反应后0价,因此当反应中转移1.2mol电子时,消耗NO2的物质的量为,所以标准状况下的体积是。
(2)本题考察盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。① 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-196.6 kJ·mol-1 ② 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2=-113.0 kJ·mol-1 。②-①即得出2NO2(g)+2SO2(g)2SO3(g)+2NO(g) ΔH=ΔH2-ΔH1=-113.0 kJ·mol-1 +196.6 kJ·mol-1=+83.6 kJ·mol-1。所以本题的正确答案是41.8;反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的特点体积不变的、吸热的可逆反应,因此a不能说明。颜色的深浅与气体的浓度大小有关,而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体,所以混合气体颜色保持不变时即说明NO2的浓度不再发生变化,因此b可以说明;SO3和NO是生成物,因此在任何情况下二者的体积比总是满足1:1,c不能说明;SO3和NO2一个作为生成物,一个作为反应物,因此在任何情况下每消耗1 mol SO3的同时必然会生成1 molNO2,因此d也不能说明;设NO2的物质的量为1mol,则SO2的物质的量为2mol,参加反应的NO2的物质的量为xmol。
(3)由图像可知在相同的压强下,温度越高CO平衡转化率越低,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应;实际生产条件的选择既要考虑反应的特点、反应的速率和转化率,还要考虑生产设备和生产成本。由图像可知在1.3×104kPa左右时,CO的转化率已经很高,如果继续增加压强CO的转化率增加不大,但对生产设备和生产成本的要求却增加,所以选择该生产条件。
答案:(1)3NO2+H2O=NO+2HNO3;6.72
(2)-41.8;b;8/3;
(3)< 在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失。
12.(2011山东高考29,14分)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是 。
(2)下图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+S=Na2,正极的电极反应式为 。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是 。与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。
(3)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ,向该溶液中加入少量固体CuSO4,溶液PH
(填“增大”“减小”或“不变”),Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为 (用离子方程式表示)。
解析:(1)乙醇中还有羟基可以与金属钠反应放出氢气,化学方程式为2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;单质硫不溶于水,微溶于酒精,易溶液CS2,在加热时可与热的氢氧化钠溶液反应,因此要清洗附着在试管壁上的硫,可选用CS2或热的氢氧化钠溶液;
(2)由电池反应可与看出金属钠失去电子作为负极,单质硫得电子被还原成,所以正极的电极反应式为XS+2e-=;由于原电池内部要靠离子得定向运动而导电,同时钠和硫极易化合,所以也必需把二者隔离开,因此其作用是离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫;在铅蓄电池中铅作负极,反应式为Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s),因此当消耗1mol即207g铅时转移2mol电子,而207g钠可与失去的电子数为,所以钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的9/2=4.5倍。
(3)Na2S属于强碱弱酸盐S2-水解显碱性,所以c(H+)最小。但由于水解程度很小,大部分S2-还在溶液中。因为氢硫酸属于二元弱酸,所以S2-水解时分两步进行且以第一步水解为主,方程式为S2-+H2O=HS-+OH-、HS-+H2O=H2S+OH-,因此Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+);由于S2-极易与Cu2+结合形成CuS沉淀而抑制S2-水解,因此溶液但碱性会降低,酸性会增强,方程式为S2-+Cu2+=CuS↓。S2-处于最低化合价-2价,极易失去电子而被氧化,空气中含有氧气可氧化S2-而生成单质硫,方程式为2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-。
答案:(1)2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;CS2或热的氢氧化钠溶液;
(2)XS+2e-=;离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫;4.5;
(3)(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+);减小;2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-。[]
2010年高考
1.(2010全国卷1)下列叙述正确的是
A.Li在氧气中燃烧主要生成
B.将SO2通入溶液可生成沉淀
C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
【解析】A错误,因为Li在空气中燃烧只能生成Li2 O,直接取材于第一册课本第二章第三节; B错误,酸性:HCl>H2SO3>H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀,因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑;D错误,溶液中该反应难以发生,先是:2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2CuO+H20,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须是干燥的固态!C正确,强酸制弱酸,酸性:H2CO3>HClO,反应为:CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO,直接取材于课本第一册第四章第一节;
【答案】C
【命题意图】考查无机元素及其化合物,如碱金属,氯及其化合物,碳及其化合物,硫及其化合物,氮及其化合物等A、B、C选项直接取材于高一课本,D取材于高二第一章氮族。
【点评】再次印证了以本为本的复习策略,本题四个选项就直接取材于课本,属于简单题,不重视基础,就有可能出错!
2. (2010全国卷1)12.一定条件下磷与干燥氯气反应,若0.25g磷消耗掉314mL氯气(标准状况),则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于
A.1:2 B.2:3 C.3:1 D.5:3
【解析】设n(PCl3)=X mol, n(PCl5)=Y mol,由P元素守恒有:X+Y=0.25/31≈0.008……①;由Cl元素守恒有3X+5Y=(0.314×2)/22.4≈0.028……②,联立之可解得:X=0.006,Y=0.002故选C
【命题意图】考查学生的基本化学计算能力,涉及一些方法技巧的问题,还涉及到过量问题等根据化学化学方程式的计算等
【点评】本题是个原题,用百度一搜就知道!做过多遍,用的方法很多,上面是最常见的据元素守恒来解方程法,还有十字交叉法,平均值法、得失电子守恒等多种方法,此题不好!
(2010全国2)7.下列叙述正确的是
A.Li在氧气中燃烧主要生成
B.将SO2通入溶液可生成沉淀
C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
【解析】A错误,因为Li在空气中燃烧只能生成Li2 O,直接取材于第一册课本第二章第三节; B错误,酸性:HCl>H2SO3>H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀,因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑;D错误,溶液中该反应难以发生,先是:2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2CuO+H20,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须是干燥的固态!C正确,强酸制弱酸,酸性:H2CO3>HClO,反应为:CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO,直接取材于课本第一册第四章第一节;
【答案】C
【命题意图】考查无机元素及其化合物,如碱金属,氯及其化合物,碳及其化合物,硫及其化合物,氮及其化合物等A、B、C选项直接取材于高一课本,D取材于高二第一章氮族。
【点评】再次印证了以本为本的复习策略,本题四个选项就直接取材于课本,属于简单题,不重视基础,就有可能出错!
(2010福建卷)9。下列各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是
X Y Z
A Na NaOH NaHCO3
B Cu CuSO4 Cu(OH)2
C C CO CO2
D Si SiO2 H2SiO3
解析:本题考察考生对常见元素及其化合物知识的掌握情况,可用代入法,即把各选项中的X,Y,Z带入又吐的圆圈中进行判断,C中CO2在一定条件下与单质钠反应可以生成金刚石和碳酸钠。
(2010山东卷)13.下列推断正确的是
A.SiO2 是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应
B.Na2O、Na2O2组成元素相同,与 CO2反应产物也相同
C.CO、NO、 NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
D.新制氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色
解析:酸性氧化物能够跟碱反应,生成盐和水的氧化物,故A正确,因为, 与反应生成, 与反应除生成外,还生成,故B错;在空气中会发生反应,故C错;因为新制氯水中含有,故滴入少量的紫色石蕊的现象是先变红,后褪色,故D错。
答案:A
(2010上海卷)13.下列实验过程中,始终无明显现象的是
A.NO2通入FeSO4溶液中 B.CO2通入CaCl2溶液中
C.NH3通入AlCl3溶液中 D.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中
答案:B
解析:此题考查了常见元素化合物知识。NO2通入后和水反应生成具有强氧化性的硝酸,其将亚铁盐氧化为铁盐,溶液颜色由浅绿色变为黄色,排除A;CO2和CaCl2不反应,无明显现象,符合,选B;NH3通入后转化为氨水,其和AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀,排除C;SO2通入酸化的硝酸钡中,其被氧化为硫酸,生成硫酸钡沉淀,排除D。
易错警示:解答此题的易错点是:不能正确理解CO2和CaCl2能否反应,由于盐酸是强酸,碳酸是弱酸,故将CO2通入CaCl2溶液中时,两者不能发生反应生成溶于盐酸的碳酸钙沉淀。
(2010重庆卷)8.下列叙述正确的是
A.铝制容器可盛装热的H2SO4
B.Agl胶体在电场中自由运动
C.K与水反应比Li与水反应剧烈
D.红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3
8. 答案C
【解析】本题考察物质的性质。A项,铝与热的浓硫酸反应,错误。B项,AgL胶体吸附电荷而带电,故在电场作用下做定向移动,错误。C项,K比Li活泼,故与水反应剧烈,正确。D项,P与过量的反应,应生成,错误。
【误区警示】铝在冷、热中发生钝化,但是加热则可以发生反应,胶体自身不带电,但是它可以吸附电荷而带电。由此警示我们,化学学时学生一定要严谨,对细小知识点要经常记忆,并且要找出关键字、词。
(2010上海卷)18.右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体
答案:B
解析:此题考查化学实验、元素化合物的性质等知识。分析装置图,可知氨气和氯气接触时发生反应:4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2,烧瓶中出现白烟,A对;不能出现红棕色气体,B错;该反应中氨气中的氮元素化合价升高,表现还原性,C对;烧杯中的氢氧化钠可以吸收多余的有害气体,D对。
知识归纳:对某种元素来讲,其处于最高价时,只有氧化性;处于最低价时,只有还原性;中间价态,则既有氧化性又有还原性。故此对同一种元素可以依据价态判断,一般来讲,价态越高时,其氧化性就越强;价态越低时,其还原性就越强;此题中氨气中的氮元素处于最低价,只有还原性。
2010四川理综卷)10.有关①100ml 0.1 mol/L 、②100ml 0.1 mol/L 两种溶液的叙述不正确的是
A.溶液中水电离出的个数:②>① B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①
C.①溶液中: D.②溶液中:
答案: C
解析:本题考查盐类水解知识;盐类水解促进水的电离,且Na2CO3的水解程度更大,碱性更强,故水中电离出的H+个数更多,A项正确;B②钠离子的物质的量浓度为0.2 mol/L而①钠离子的物质的量浓度为0.1 mol/L根据物料守恒及电荷守恒可知溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①,B项正确;C项水解程度大于电离所以C(H2CO3)>C(CO32-)D项 C032-分步水解第一步水解占主要地位且水解大于电离。判断D正确。C、D两项只要写出它们的水解及电离方程式即可判断。
(2010广东理综卷)33.(16分)
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH = ________________.
(2)反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________.
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl、OH和SO.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响).
1 提出合理假设 .
假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在ClO;假设3:_____________.
2 设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中.
步骤2:
步骤3:
解析:(1) NaOH过量,故生成的是正盐:SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。
(2)S元素的价态从+4→+6,失去电子做表现还原性,故还原剂为Na2SO3。
(3)①很明显,假设3两种离子都存在。
②加入硫酸的试管,若存在SO32-、ClO-,分别生成了H2SO3和HClO;在A试管中滴加紫色石蕊试液,若先变红后退色,证明有ClO-,否则无;在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液,若紫红色退去,证明有SO32-,否则无。
答案:
(1) Na2SO3+H2O
(2) Na2SO3
(3) ①SO32-、ClO-都存在
②
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中
步骤2:在A试管中滴加紫色石蕊试液 若先变红后退色,证明有ClO-,否则无
步骤3:在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液 若紫红色退去,证明有SO32-,否则无
(2010山东卷)30.(16)聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为,广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O )过程如下:[]
(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2 的方法是_____。
(2)实验室制备、收集干燥的SO2 ,所需仪器如下。装置A产生SO2 ,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a f装置D的作用是_____,装置E中NaOH溶液的作用是______。
(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量_____,充分反应后,经_______操作得到溶液Y,再经浓缩,结晶等步骤得到绿矾。
(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,用pH试纸测定溶液pH的操作方法为______。若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏_______。
解析:
(1)检验SO2的方法一般是:将气体通入品红溶液中,如品红褪色,加热后又变红。
(2) 收集干燥的SO2,应先干燥,再收集(SO2密度比空气的大,要从b口进气),最后进行尾气处理;因为SO2易与NaOH反应,故D的作用是安全瓶,防止倒吸。
(3)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气,故溶液Y中含有Fe3+,故应先加入过量的铁粉,然后过滤除去剩余的铁粉。
(4)用pH试纸测定溶液pH的操作为:将试纸放到表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点到试纸的中央,然后跟标准比色卡对比。
Fe(OH)3的含铁量比Fe2(SO4)3高,若溶液Z的pH偏小,则生成的聚铁中OH-的含量减少,SO42-的含量增多,使铁的含量减少。
答案:(1)将气体通入品红溶液中,如品红褪色,加热后又变红,证明有SO2。
(2)d e b c;安全瓶,防止倒吸;尾气处理,防止污染
(3)铁粉 过滤
(4)将试纸放到表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点到试纸的中央,然后跟标准比色卡对比。 低
(2010上海卷)23.胃舒平主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8.nH2O)等化合物。
1)三硅酸镁的氧化物形式为 ,某元素与镁元素不同周期但在相邻一族,且性质和镁元素十分相似,该元素原子核外电子排布式为 。
2)铝元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子、 种不同能级的电子。
3)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大,该元素离子半径比铝离子半径 (填“大”或“小”),该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为:
4) Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是 。
a.Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水
b.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
c.Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物
d.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
答案:1)2MgO.3SiO.nH2O、1s22s1;2)13、5;3)大、Al(OH)3+OH-→AlO2-+2H2O;4)ad。
解析:此题考查了硅化合物、元素周期表、原子的核外电子排布、原子的核外电子运动状态、元素周期律等知识。1)根据胃舒平中三硅酸镁的化学式和书写方法,其写作:2MgO.3SiO.nH2O;与镁元素在不同周期但相邻一族的元素,其符合对角线规则,故其是Li,其核外电子排布为:1s22s1;2)中铝元素原子的核外共有13个电子,其每一个电子的运动状态都不相同,故共有13种;有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级;3)与铝元素同周期且原子半径大于镁的元素是钠,其离子半径大于铝的离子半径;两者氢氧化物反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-→AlO2-+2H2O;4)分析三种氧化物,可知三者都不溶于水且都具有很高的熔点。
技巧点拨:硅酸盐用氧化物的形式来表示组成的书写顺序是:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→非金属氧化物→二氧化硅→水,并将氧化物的数目用阿拉伯数字在其前面表示。比如斜长石KAlSi3O8:K2O·Al2O3·6SiO2。
(2010上海卷)24.向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。
完成下列填空:
1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):
2)整个过程中的还原剂是 。
3)把KI换成KBr,则CCl4层变为__色:继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。
4)加碘盐中含碘量为20mg~50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若庄Kl与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2 L(标准状况,保留2位小数)。
答案:1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)KI、I2;3)红棕、HBrO3>Cl2>HIO3;4)10.58。
解析:此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时,其将KI中的I元素氧化成碘单质;等CCl4层变紫色后,再滴加氯水时,其将碘单质进一步氧化成碘酸。1)根据氧化还原反应方程式的配平原则,分析反应中的化合价变化,I元素的化合价从0→+5,升高5价,Cl元素的化合价从0→-1,降低1价,综合得失电子守恒和质量守恒,可配平出:I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)分析整个过程中化合价升高的都是I元素,还原剂为:KI和I2;3)KI换成KBr时,得到的是溴单质,则其在CCl4中呈红棕色;继续滴加氯水时,颜色不变,可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3,故其氧化性强弱顺序为:HBrO3>Cl2>HIO3;4)综合写出反应方程式:KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl,根据化学方程式计算,按最小值计算时,1000kg加碘食盐中含碘20g,根据质量守恒,可知:换算成碘酸钾的质量为:33.70g,物质的量为:0.16mol,则需要消耗Cl2的体积为:(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。
解法点拨:守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化学科学的基础。在化学反应中,守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等;原子守恒(或称质量守恒),也就是反应前后各元素原子个数相等;得失电子守恒是指在氧化还原反应中,失电子数一定等于得电子数,即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒,简化了计算过程,顺利解答。[]
(2010上海卷)31.白磷(P4)是磷的单质之一,易氧化,与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷,五卤化磷分子结构(以PCl5为例)如右图所示。该结构中氯原子有两种不同位置。
1)6.20g白磷在足量氧气中完全燃烧生成氧化物,反应所消耗的氧气在标准状况下的体积为 L。
上述燃烧产物溶于水配成50.0mL磷酸(H3PO4)溶液,该磷酸溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
2)含0.300mol H3PO4的水溶液滴加到含0.500mol Ca(OH)2的悬浮液中,反应恰好完全,生成l种难溶盐和16.2g H2O。该难溶盐的化学式可表示为 。
3)白磷和氯、溴反应,生成混合卤化磷(,且x为整数)。
如果某混合卤化磷共有3种不同结构(分子中溴原子位置不完全相同的结构),该混合卤化磷的相对分子质量为 。
4)磷腈化合物含有3种元素,且分子中原子总数小于20。0.10mol PCl5和0.10mol NH4Cl恰好完全反应,生成氯化氢和0.030mol磷腈化合物。推算磷腈化合物的相对分子质量(提示:M>300)。
答案:1)5.6;4.00;2)Ca5(PO4)3(OH);3)297.5或342;4)348或464。
解析:此题考查了元素化合物、化学计算知识。1)白磷燃烧生成五氧化二磷,白磷的相对分子质量为:128,则其6.20g的物质的量为:0.05mol,其完全燃烧消耗氧气0.25mol,标准状况下体积为5.6L;将这些白磷和水反应生成磷酸0.20mol,溶液体积为50mL,也就是0.05L,则磷酸溶液的物质的量浓度为4.00mol/L;2)根据该水溶液中含有溶质的物质的量和氢氧化钙悬浊液中溶质的物质的量,根据质量守恒,可知该物质中含有5个钙离子和3个磷酸根离子,结合电荷守恒,必还含有1个氢氧根离子,写作:Ca5(PO4)3(OH);3)根据题意x为整数,其可能为:PCl4Br、PCl3Br2、PCl2Br3、PClBr4四种,要是有三种不同结构的话,结合PCl5的结构,其可能为:PCl3Br2或PCl2Br3,则其相对分子质量可能为:297.5或342;4)根据题意和质量守恒定律,可求出化合物提供的Cl原子的物质的量为:0.1mol×5+0.1mol×1=0.6mol;由于磷腈化合物中只含有三种元素,故必须将其中的氢原子全部除去;两物质提供的H原子的物质的量为:0.1mol×4=0.4mol,则生成的氯化氢的物质的量为:0.1mol×4=0.4mol;则磷腈化合物中含有的Cl原子为:0.2mol、P原子为:0.1mol、N原子为:0.1mol,则该化合物的最简式为:PNCl2;假设其分子式为(PNCl2)x,由其含有的碳原子总数小于20,则知:4x<20,故x<5;假设x=4,其分子式为: P4N4Cl8,相对分子质量为464;假设x=3,其分子式为: P3N3Cl6,相对分子质量为:348;假设x=2,其分子式为:P2N2Cl4,相对分子质量<300 舍去。故其相对分子质量可能为:348或464。
(2010四川理综卷)26.(15分)
短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B,在加热条件下反应生成化合物C,C与水反应生成白色沉淀D和气体E,D既能溶于强酸,也能溶于强碱。E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G,G在大气中能导致酸雨的形成。E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F。溶液F在空气中长期放置发生反应,生成物之一为H。H与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。
请回答下列问题:
(1)组成单质A的元素位于周期表中第 周期,第 族。
(2)B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:
。
(3) G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯。该反应的氧化产物为 ,当生成2二氧化氯时,转移电子 。
(4) 溶液F在空气中长期放置生成H的化学反应方程式为:
。
(5) H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为
。
26. 答案:(1)三 ⅥA
(2)
(3)硫酸钠() 2
(4)
(或 )
(5)溶液由黄色变为无色,产生浅黄色沉淀和(臭鸡蛋气味的)气体
解析:本题考查的知识点有元素及其化合物的性质、物质结构、氧化还原反应相关计算。
由生成白色沉淀D ,D既能溶于强酸,也能溶于强碱,推测D是Al(OH)3
再逆推可知,B为Al 。G在大气中能导致酸雨的形成,可猜测G可能为SO2[]
逆推可知: A为S,综合可知C为Al2S3 D为Al(OH)3,E为H2S,G为SO2
F为Na2S.
(1)(2)比较简单,(3)SO2与氯酸钠在酸性条件下反应,SO2为还原剂
被氧化为SO42-,根据电子得失可以判断生成2二氧化氯时,转移电子2。
由H与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。
结合前面的信息可以推测H为Na2S2.
2009年高考化学试题
1.(09年安徽理综·9)下列选用的相关仪器符合实验要求的是
答案:B
解析:浓硝酸具有强氧化性,不能用橡胶塞,一般用玻璃塞,A选项错误;水和乙酸乙酯的互不相溶,用分液漏斗分离,B选项正确;量筒量取液体只能精确到0.1mL,C选项错误;实验室制取乙烯需要的温度为170℃,该温度计的量程不足,D选项错误。
2.(09年福建理综·7)能实现下列物质间直接转化的元素是
A.硅 B.硫 C.铜 D.铁
答案:B
解析:S与O2生成SO2,再与H2O生成H2SO3,可以与NaOH生成Na2SO3,B项正确。A项,SiO2不与水反应,错;C项中CuO,D项中Fe3O4均不与H2O反应,故错。
3.(09年广东理基·21)下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是
答案:B
解析:制备氢氧化亚铁沉淀时,应将滴管伸入溶液中,以防止在液体滴落的过程中代入氧气氧化氢氧化亚铁,因此A选项错误。氧气难溶于水,可以用排水法收集,因此B选项正确。C选项中产生的气体为可燃性氢气,应验纯后在点燃,以防止爆炸,故C选项错误。稀释浓硫酸时应将浓硫酸注入水中,因此D选项错误。
4.(09年广东理基·22)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
答案:C
解析:②中的水泥和玻璃是硅酸盐制品,而水晶的主要成分是二氧化硅,是氧化物,不属于硅酸盐。制造光导纤维的纯净的二氧化硅而不是单质硅,故③错误。
5.(09年广东理基·24)下列除去杂质的方法正确的是
A.除去CO2中混有的CO:用澄清石灰水洗气
B.除去BaCO3固体中混有的BaSO4:加过量盐酸后,过滤、洗涤
C.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:加入过量铁粉,过滤
D.除去Cu粉中混有的CuO:加适量稀硝酸后,过滤、洗涤
答案:C
解析:除去CO2中混有的CO应用点燃的方法,若用澄清石灰水洗气只会吸收主要气体CO2,对杂质没有影响,因此A选项错误。加过量盐酸后会溶解主要成分BaCO3,对杂质没有作用,故B选项错误。C选项中加入过量铁粉后会发生Fe+2FeCl3=3FeCl3反应而除去杂质FeCl3,故C选项正确。D选项中加稀硝酸后,Cu和CuO都会溶解,因此D选项也是错误的。
6.(09年广东理基·36)下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是
A.NO和O2 B.HCI和NH3
C.H2和CO D.SO2和CO2
答案:D
解析:A和B选项中的两组气体会发生反应,不能共存;C选项中的H2不能用向上排空气法收集,而CO一般用排水法收集;而D选项中的SO2和CO2常温下不发生反应,而且两者的密度均比空气大,都可以用向下排空气法收集。所以符合题意的选项为D。
7.(09年江苏化学·3)下列所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是
a b c
A Al AlCl3 Al(OH)3
B HNO3 NO NO2
C Si SiO2 H2SiO3
D CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO
答案:B
解析:A项:Al→AlCl3 (2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑或者2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,AlCl3→Al(OH)3 (AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHCl),Al(OH)3→AlCl3(Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O),Al(OH)3→Al的转化必须经过Al(OH)3→Al2O3(反应方程式为:2Al(OH)3Al2O3+3H2O)和Al2O3→Al(2Al2O34Al+3O2)这两步,所以A项不选;
B项:HNO3→NO (8HNO3+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O),NO→NO2(2NO+O2=2NO2),NO2→NO(3NO2+H2O=2HNO3+NO),NO2→HNO3(3NO2+H2O=2HNO3+NO),所以B项正确;
C项:Si→SiO2(Si+O2=SiO2),SiO2→H2SiO3必须经过两步(SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO+Na2CO3),
D项:CH2=CH2→CH3CH2OH(CH2=CH2+H2OCH3CH2OH),CH3CH2OH→CH3CHO(2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O),CH3CHO→CH3CH2OH(CH3CHOH+H2=CH3CH2OH),CH3CHOHCH2=CH2就必须经过两步(CH3CHO+H2CH3CH2OH和CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O)
【考点分析】熟练掌握元素及其化合物之间的转化关系
8.(09年宁夏理综·7)将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积11.2L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为
A.NO2 B.N2O2 C.N2O D.N2O4
答案:A
解析:根据2NxOy+2yCu=2yCuO+xN2,以及题中数据反应后气体体积为反应前气体体积的一半,可以得到x=1,因此只有A选项符合题意。
【点评】本题主要考查气体摩尔体积,阿伏伽德罗常数等知识,题目较为老套,而且这种题目在若干年前就已经经常出现了。
9.(09年山东理综·10)下列关于氯的说法正确的是
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.若35 17Cl、37 17若Cl为不同的核素,有不同的化学性质学科
C.实验室制备Cl2,可用排放和食盐水集气法收集
D.1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA 表示阿伏伽德罗常数)
答案:C
解析:本题以氯元素为载体,从氧化还原、原子结构、收集方法不同角度进行考查,体现了山东理综化学选择题的命题模式。氯气与水的反应既是氧化剂也是还原剂;同一元素的不同核素化学性质几乎完全相同而物理性质不同;D中提Cl2的体积未指明是标准状况。实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集也可用瓶口向上排空气法收集,故C正确。
10.(09年山东理综·13)下列推断合理的是
A.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.金刚石是自然界中硬度最大的物质,不可能与氧气发生反应
C.浓H2SO4有强氧化性,不能与Cu发生剧烈反应
D.将SO2通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色;将SO2通入溴水,溴水色后加热也能恢复原色
答案:A
解析:明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水,电离产生的Al3+在中水解生成能吸附水中悬浮杂质的Al(OH)3胶体,故可用作净水剂;金刚石、石墨均可以燃烧生成二氧化碳;浓H2SO4虽然有强氧化性,只有加热才能与Cu发生反应;SO2通入溴水后发生氧化还原反应,SO2 +Br2 + 2H2O= H2SO4+2HBr,加热不可能生成Br2.
11.(09年广东文基·63)下列处理事故的方法正确的是
A.金属钠着火,可用水扑灭
B.误食硫酸铜溶液,可服用鸡蛋清解毒
C.浓硫酸溅到皮肤上,立即用碳酸钠稀溶液冲洗
D.氢氧化钠浓溶液溅入眼中,应立即用大量水冲洗,再用稀盐酸冲洗
答案:B
解析:金属钠与水反应生成可燃性的氢气,因此金属钠着火,不能用水扑灭,故A选项错误;硫酸铜能使蛋白质变性,因此误食硫酸铜溶液,可服用鸡蛋清解毒,B选项正确;C项浓硫酸溅到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,然后涂上3%至5%的碳酸氢钠溶液;D项氢氧化钠浓溶液溅入眼中,应立即用水冲洗边洗边眨眼睛,必要时迅速找医生医治,切不可用手揉眼,更不能用盐酸冲洗。
【考点分析】化学实验基本操作。
12.(09年广东文基·64)图l0装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是
选项 试剂 现象 结论
A 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 SO2有氧化性
B 品红溶液 溶液褪色 SO2有漂白性
C NaOH溶液 无明显现象 SO2与NaOH溶液不反应
D 紫色石蕊试液 溶液变红后不褪色 SO2有酸性、没有漂白性
答案:B
解析:A项体现的是SO2的还原性;C项由于SO2与NaOH可以生成亚硫酸钠也可能生成亚硫酸氢钠或者是两者混合物,反应无明显现象,但不能说明SO2与NaOH溶液不反应。D项溶液变红后不褪色并不能说明SO2没有漂白性。SO2的漂白性是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合,形成不稳定的无色化合物,退色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色,例如SO2使品红溶液褪色。
【考点分析】SO2的性质
13.(09年广东文基·66)下列有关化学与生活的说法不正确的是
A.采用原煤脱硫技术,可减少燃煤产生的SO2
B.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,可用作木材防腐剂
C.自来水厂可用氯气来杀菌消毒,因此氯气无毒
D.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
答案:C
解析:根据氯气的性质可以知道氯气是一种有毒的气体,因氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性,所以常用氯气对自来水消毒杀菌。因此C选项是错误的。
【考点分析】化学与生活综合运用
14.(09年海南化学·3)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是:
A.通入二氧化碳气体 B.加入氢氧化钡溶液
C.加入澄清石灰水 D.加入稀盐酸
答案:A
解析:除杂方法要操作简便、效果好、不带来新的杂质、保留非杂质成份。溶液中可用这样的方法: Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3。
15.(09年海南化学·7)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0g,则此铅氧化物的化学式是:
A.PbO B.Pb2O3 C.Pb3O4 D.PbO2
答案:C
解析:设此铅氧化物的化学式PbxOy ,
PbxOy—— y[O]—— yCO—— y CO2—— yCaCO3
16y 100y
m(O)=1.28g 8.0g
所以m(Pb) = 13.7g- 1.28g = 12.42g
x∶y = ∶=3∶4
16.(09年海南化学·9)在室温时,下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应,能生成5种盐的是:
A.A12O3、SO2、CO2、SO3 B.C12、A12O3、N2O5、SO3
C.CO2、C12、CaO、SO3 D.SiO2、N2O5、CO、C12
答案:B
解析:题中的关键词“过量NaOH溶液”,A中只能生成4种盐;B生成5种(NaCl、NaClO、NaAlO2、NaNO3、Na2SO4);C中CaO不能生成盐;D中CO不能成盐。
17.(09年海南化学·11)在5mL 0.05 mo1/L的某金属氯化物溶液中,滴加0.1 mo1/L AgNO3溶液,生成沉淀质量与加入AgNO3溶液体积关系如图所示,则该氯化物中金属元素的化合价为:
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
答案:C
解析:设氯化物化学式为MClx
MClx —— x AgNO3
1 x
5mL×0.05 mol·L-1 0.1 mol·L-1×7.5mL
x = 3
18.(09年海南化学·13)(9分)
有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质,G为紫黑色固体单质。实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。
请回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为
(2)反应②的离子方程式为
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的Ksp=7.0×10—9。将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合,若D的浓度为1×10—2mo1/L ,则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为 。
答案:(9分)
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2分)
(2)6I-+ClO3-+6H+=3I2+Cl-+3H2O(2分)
(3)2H2O22H2O+O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(其他合理答案:也给分)(2分)
(4)5.6×10-4mol·L-1(3分)
解析:首先得破框图,G为紫黑色固体单质,一般可预测为碘单质,可推得C物质为氯气,则A为盐酸、B为二氧化锰;E在二氧化锰的催化下制取H,则E为氯酸钾、H为氧气;F为氯化钾;于是D一定为碘化钾。所以推出A盐酸、B二氧化锰、C氯气、D碘化钾、E氯酸钾、F氯化钾、G碘、H氧气。
19.(09年海南化学·16)(9分)
下图表示从固体混合物中分离X的2种方案,请回答有关问题。
(1)选用方案I时,X应该具有的性质是 ,残留物应该具有的性质是 ;
(2)选用方案Ⅱ从某金属粉末(含有Au、Ag和Cu)中分离Au,加入的试剂是 ,有关反应的化学方程式为 ;
(3)为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、A12O3),参照方案I和Ⅱ,请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作) 。
答案:(9分)
(1)有挥发性(或易升华) 受热不挥发,且具有较高的热稳定性(2分)
(2)HNO3 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O
[或Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+2H2O](3分)
(3)
(4分)(其他合理答案:也可给分)
解析:(1)从题中给的信息可理解为升华或蒸馏,因此X的性质为加热时可升华,或易挥发。残留物必须热稳定性好,且没有挥发性。
(2)金、银、铜三种金属金的活泼性最差,不能与硝酸反应,选用硝酸作为试剂,过滤即可。
(3)三种氧化物中,SiO2、Al2O3都能与强碱发生反应,但Fe2O3不会反应,可以选浓NaOH溶液反应后过滤。但如果SiO2的含量大,则不宜用前面所述方法,可选用盐酸溶解,过滤后去除SiO2,再在混合液中加入过量的溶液,过滤得Fe(OH)3沉淀,洗涤后加热分解的方法。
20.(09年海南化学·20.4)(11分)
工业上常用氨氧化法生产硝酸,其过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝网)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题:
(1)氨催化氧化的化学方程式为 :
(2)原料气中空气必须过量,其主要原因是 ;
(3)将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是 ;
(4)水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应,其化学方程式为 ,为了提高水对二氧化氮的吸收率,可采取的措施为 (答2项)。
答案:(11分)
(1)4NH3+5O24NO+6H2O(3分)
(2)提高氨的转化率和一氧化氮的转化率(2分)
(3)增大单位质量的催化剂与反应物的接触面积(2分)
(4)3NO2+H2O=2HNO3+NO 加压 降温(4分)
解析:(1)
(2)根据平衡原理,增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,以提高原料的转化率;
(3)这是为了增大铂铑合金的表面积,使接触面积增大,提升催化的效果;
(4)为了提高吸收率,可根据溶解过程放热采用降温处理,且气体的吸收可用加压的方式。
21.(09年江苏化学·18)(10分)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比,ClO2不但具有更显著地杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。
(1)在ClO2的制备方法中,有下列两种制备方法:
方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是 。
(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2-).2001年我国卫生部规定,饮用水ClO2-的含量应不超过0.2 mg·L-1。
饮用水中ClO2、ClO2-的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH的关系如右图所示。当pH≤2.0时,ClO2-也能被I-
完全还原成Cl-。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
① 请写出pH≤2.0时,ClO2-与I-反应的离子方程式 。
②请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取VmL水样加入到锥形瓶中。
步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0
步骤3:加入足量的KI晶体。
步骤4:加少量淀粉溶液,用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1mL。
步骤5: 。
步骤6;再用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。
③根据上述分析数据,测得该引用水样中的ClO2-的浓度为 mg·L-1(用含字母的代数式表示)。
④若饮用水中ClO2-的含量超标,可向其中加入适量的,该反应的氧化产物是 (填化学式)
答案:
(1)方法二制备的ClO2中不含Cl2
(2)①ClO2-+4H++4I-=Cl-+2I2+2H2O
②调节溶液的pH≤2.0
③
④Fe(OH)3
解析:(1)比较简单,观察两组方程式,看看产物结合其性质即能得出答案。(2)pH≤2.0时,ClO2-也能被I-完全还原成Cl-,那么I-要被氧化为碘单质,溶液是酸性溶液即可正确写出离子方程式。题目信息提示用的是连续碘量法进行测定,步骤6又用Na2S2O3溶液滴定至终点,说明步骤5中有碘生成,结合① 请写出pH≤2.0时,ClO2-与I-反应的离子方程式与pH为7.0~8.0的溶液中存在ClO-可以判断调节溶液的pH≤2.0。求引用水样中的ClO2-的浓度可以用关系式法以碘单质为桥梁正确的找准ClO2-与Na2S2O3的关系。Fe2+将ClO2-还原成Cl-,Fe2+被氧化为铁离子,结合反应物不难得出答案
【考点分析】关注题目给与的信息从题目中挖掘有用的信息,注意关键词如本题的连续碘量法。
22.(09年天津理综·9)(18分)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法: 、 。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、 、 、或H2、 。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br,其目的为 。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为 ,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称: 。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是 。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件: 。
④C中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是 。
答案:(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其其他合理答案中的任意两种
(2)Cl2 NaOH NaClO
(3)富集溴元素
(4)Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 强酸对设备的严重腐蚀
(5)①冷凝管 ②Br2腐蚀橡胶③控制温度计b的温度,并收集59℃的馏分④深红棕色 分液(或蒸馏)
解析:本题考查海水中提取溴的实验。电解NaCl溶液的方程式为:2NaCl + 2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,其中Cl2有可能与NaOH会生成NaClO。步骤I中的Br2的浓度很小,多次用SO2反复吸收,最终用Cl2处理,则可获得大量的工业溴。溴具有强氧化性可以氧化SO2,生成H2SO4,因此要注意酸对设备的腐蚀问题。溴具有腐蚀性,可以腐蚀橡胶。蒸馏的目的,就是通过沸点不同而提纯Br2,所以要通过温度计控制好Br2沸腾的温度,尽可能使Br2纯净。[]
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2009—2011年高考化学试题分类解析—电解质溶液
2011年高考化学试题
1.(2011江苏高考14)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.在0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)[]
B.在0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3-)
C.向0.2 mol·L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1NaOH溶液:
c(CO32-)> c(HCO3-)> c(OH-)>c(H+)
D.常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7, c(Na+)=0.1 mol·L-1]:
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)
继续:本题属于基本概念与理论的考查,落点在水解与电离平衡、物料守恒和电荷守恒、离子浓度大小比较。溶液中存在水解与电离两个过程的离子浓度大小比较似乎是考试热点内容,高三复习中要反复加强训练。
A.在0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,HCO3-在溶液中存在水解与电离两个过程,而溶液呈碱性,说明水解过程大于电离过程,c(H2CO3)>c(CO32-)
B.c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3-)中把c(H+)移项到等式另一边,即是质子守恒关系式。
C.向0.2 mol·L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1NaOH溶液后,相当于0.05 mol·L-1的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的混合液,由于Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度,因此正确的关系是:c(HCO3-)>c(CO32-)> c(OH-)>c(H+)。
D.常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液,包括CH3COO-水解和CH3COOH电离两个过程,既然pH=7, 根据电荷守恒式,不难得出c(Na+)=c(CH3COO-) =0.1 mol· L-1,c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1。水解是有限的,c(CH3COOH)>c(CH3COO-)。
2.(2011安徽高考12)室温下,将1.000mol·L-1盐酸滴入20.00mL 1.000mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示。下列有关说法正确的是
A. a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14mol/L
B. b点:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.c点:c(Cl-)= c(NH4+)
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
解析:氨水属于弱碱,因此在1.000mol·L-1氨水中OH-的浓度不会是1.000mol·L-1而是要小于1.000mol·L-1,由水得离子积常数可知溶液中H+浓度应大于1.0×10-14mol/L,A不正确;由图像可知b点溶液显碱性,说明此时氨水有剩余,即溶液是由氨水和氯化铵组成的,因此有c(NH4+)+c(NH3·H2O)>c(Cl-),B不正确;由图像可知c点溶液显中性,由电荷守衡可知c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),所以c(NH4+)=c(Cl-),C正确;由图像可知d点后溶液中主要物质是NH4Cl,而NH4Cl要水解吸热,所以温度会略有降低,D也不正确。
答案:C
3.(2011浙江高考13)海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案:
模拟海水中的离[][][]子浓度(mol/L) Na+ Mg2+[] Ca2+ Cl―[][] [][]
0.439 0.050 0.011 0.560 0.001
注:溶液中某种离子的浓度小于1.0×10-5 mol/L,可认为该离子不存在;
实验过程中,假设溶液体积不变。
已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9;Ksp(MgCO3)=6.82×10-6;
Ksp[Ca(OH)2]=4.68×10-6;Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12。
下列说法正确的是
A.沉淀物X为CaCO3
B.滤液M中存在Mg2+,不存在Ca2+
C.滤液N中存在Mg2+、Ca2+
D.步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体,沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
解析:步骤①发生Ca2++OH―+CaCO3↓+H2O;步骤②:Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(10-3)2=5.6×10-12,c(Mg2+)=5.6×10-6。Q[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×(10-3)2=10-8<Ksp,无Ca(OH)2析出。
A.正确。生成0001 mol CaCO3。
B.错误。剩余c(Ca2+)=0.001 mol/L。
C.错误。c(Mg2+)=5.6×10-6<10-5,无剩余,
D.错误。生成0.05 mol Mg(OH)2,余0.005 mol OH―,Q[Ca(OH)2]=0.01×0.0052=2.5×10-7<Ksp,无Ca(OH)2析出。
答案:A
【评析】本题考察方式很新颖,主要考察溶度积的计算和分析。解题时要能结合溶度积计算,分析推断沉淀是否产生,要求较高。
答案:BD
4.(2011福建高考10)常温下0.1mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是
A.将溶液稀释到原体积的10倍 B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积0.2 mol·L-1盐酸 D.提高溶液的温度
解析:醋酸是弱酸,电离方程式是CH3COOHH++CH3COO-,故稀释10倍,pH增加不到一个单位,A项错误;加入适量的醋酸钠固体,抑制醋酸的电离,使其pH增大,可以使其pH由a变成(a+1);B项正确;加入等体积0.2 mol·L-1盐酸,虽然抑制醋酸的电离,但增大了c(H+),溶液的pH减少;C项错误;提高溶液的温度,促进了醋酸的电离,c(H+)增大,溶液的pH减少;D项错误。
此题涉及弱电解质的电离平衡移动,切入点都是比较常规的设问,但学生易错选。
答案:B
5.(2011广东非公开11)对于0.1mol L-1 Na2SO3溶液,正确的是
A、升高温度,溶液的pH降低
B、c(Na+)=2c(SO32―)+ c(HSO3―)+ c(H2SO3)
C、c(Na+)+c(H+)=2 c(SO32―)+ 2c(HSO3―)+ c(OH―)
D、加入少量NaOH固体,c(SO32―)与c(Na+)均增大
解析:本题考察盐类水解及外界条件对水解平衡的影响和溶液中离子浓度大小判断。Na2SO3属于强碱弱酸盐,水解显碱性,方程式为SO32-+H2OHSO3-+OH-、HSO3-+H2OH2SO3+OH-,因为水解是吸热的,所以升高温度,有利于水解,碱性会增强,A不正确;加入少量NaOH固体,c(OH―)增大,抑制水解,所以c(SO32―)增大,D是正确的;由物料守恒知钠原子个数是硫原子的2倍,因此有c(Na+)=2c(SO32―)+2 c(HSO3―)+ 2c(H2SO3),所以B不正确,有电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=2 c(SO32―)+ c(HSO3―)+ c(OH―),因此C也不正确。
答案:D
6.(2011山东高考14)室温下向10mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后,下列说法正确的是
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中不变
C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.再加入10mlpH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
解析:醋酸属于弱酸,加水稀释有利于醋酸的电离,所以醋酸的电离程度增大,同时溶液中导电粒子的数目会增大,由于溶液体积变化更大,所以溶液的酸性会降低,即c(H+)、c(CH3COO-)、c(CH3COOH)均会降低,因此选项A、C均不正确;由水的离子积常数知,所以=其中表示醋酸的电离平衡常数,由于水的离子积常数和醋酸的电离平衡常数均只与温度有关,所以选项B正确;pH=3的醋酸说明醋酸的浓度大于0.001mol/L,pH=11的NaOH溶液说明氢氧化钠的浓度等于0.001mol/L,因为在稀释过程中醋酸的物质的量是不变的,因此加入等体积的pH=11的NaOH溶液时,醋酸会过量,因此溶液显酸性,D不正确。
答案:B
7.(2011天津)25℃时,向10ml0.01mol/LKOH溶液中滴加0.01mol/L苯酚溶液,混合溶液中粒子浓度关系正确的
A.pH>7时,c(C6H5O-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)
B.pH<7时,c(K+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)
C.V[C6H5OH(aq)]=10ml时,c(K+)=c(C6H5O-)>c(OH-)=c(H+)
D.V[C6H5OH(aq)]=20ml时,c(C6H5O-)+c(C6H5OH)=2c(K+)
解析:pH>7时,c(H+)不可能大于c(OH-)的,所以选项A明显不正确;由溶液中的电荷守恒定律知:c(K+)+c(H+)=c(C6H5O-)+c(OH-),所以不可能满足c(K+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-),即选项B不正确;中苯酚是一种极弱的酸,所以当KOH溶液和苯酚恰好反应,产物苯酚钾会发生水解反应而显碱性。由题中数据不难计算出,当二者恰好反应时消耗苯酚的体积是10ml,此时溶液中粒子的浓度大小关系为:
c(K+)>c(C6H5O-)>c(OH-)>c(H+),所以选项C是不正确的;当加入苯酚的体积是20ml时,苯酚过量,溶液是由等物质的量浓度的苯酚和苯酚钾组成,所以根据物料守恒可知c(C6H5O-)+c(C6H5OH)=2c(K+)一定成立,因此选项D是正确的。
答案:D
8.(2011天津)下列说法正确的是
A.25℃时NH4Cl溶液的KW大于100℃时NH4Cl溶液的KW
B.SO2通入碘水中,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O=SO32-+2I-
C.加入铝粉能产生氢气的溶液中,可能存在大量的Na+、Ba2+、AlO2-、NO3-
D.100℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性
解析:在稀溶液中水的离子积常数KW=c(H+)·c(OH-),KW只与温度有关而与溶液的酸碱性无关,由于水的电离是吸热的,因此温度升高时会促进水的电离,即KW会增大,例如25℃时KW=1×10-14,而在100℃时KW=1×10-12,所以选项A不正确;碘水具有氧化性,可以将二氧化硫氧化成硫酸,而单质碘被还原成碘离子,方程式为SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+,选项B不正确;能和铝粉反应产生氢气的溶液既可以显酸性也可以显碱性,这四种离子:Na+、Ba2+、AlO2-、NO3-虽然在酸性溶液中不能大量共存(AlO2-会结合H+,生成氢氧化铝沉淀或生成Al3+),但可以在碱性溶液中大量共存,因此选项C正确;100℃时,KW=1×10-12,此时pH=2的盐酸其浓度为10-2mol/L,但pH=12的NaOH溶液其其浓度为1mol/L,所以当二者等体积混合时NaOH过量,溶液显碱性,D不正确。
答案:C
9.(2011重庆) 对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是
A.明矾溶液加热 B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体 D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
解析:本题考察外界条件对盐类水解及电离平衡的影响。盐类水解是吸热的,因此加热有利于水解反应向正方应方向移动,明矾中的Al3+水解,方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,加热时酸性会增强,A不正确;CH3COONa水解显碱性,方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,加热时碱性会增强,所以溶液颜色会变深,B正确;氨水显碱性,溶液中存在下列电离平衡NH3·H2ONH4++OH-,加入少量NH4Cl固体,会增大NH4+的浓度,抑制氨水的电离,从而降低碱性,颜色会变浅,C不正确;NaHCO3属于强电解质,电离方程式为NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-同时电离和水解平衡,方程式为HCO3-H++CO32-,HCO3-+H2OH2CO3+OH-。由于水解程度大于电离程度,所以NaHCO3溶液显弱碱性,但加入少量NaCl固体时,对两个平衡不会产生影响,即颜色不发生变化,D不正确。
答案:B
10.(2011新课标全国)将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是
A. c(H+) B. C. D.
解析:HF属于弱电解质,加水促进HF的电离平衡向右移动,即电离程度增大,但电离平衡常数只与温度有关,所以选项B不变;但同时溶液的体积也增大,所以溶液的酸性会降低,即c(H+)、c(F-)和c(HF)的浓度均降低,考虑到溶液中水还会电离出氢离子,所以稀释到一定程度(即无限稀释时),c(H+)就不在发生变化,但c(F-)和c(HF)却一直会降低,所以选项D符合题意。
答案:D
11.(2011海南)用0.1026mol·L-1的盐酸滴定25.00mL未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如下图所示,正确的读数为
A. 22.30mL B. 22.35mL C. 23.65mL D. 23.70Ml
[答案]B
命题立意:考查基本的实验素质,滴定管读数。
解析:图中液面在22~23mL之间,分刻度有10个,因而每刻度是0.1mL,液体的凹面读数约为22.35mL。
【误区警示】:本题是基础题,但要注意读数时滴定管与量筒间的差别,滴定管是由上向下读数,量筒则正好相反。
12.(2011全国II卷6)等浓度的系列稀溶液:①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇,它们的PH由小到大排列的正确是
A.④②③① B.③①②④ C.①②③④ D.①③②④
解析:乙酸、碳酸和苯酚的酸性依次降低,故PH依次增大。乙醇属于非电解质,PH最大。
答案:D
13.(2011全国II卷9)温室时,将浓度和体积分别为c1、v1的NaOH溶液和c2、v2的CH3COOH溶液相混合,下列关于该混合溶液的叙述错误的是
A.若PH>7时,则一定是c1v1=c2v2
B.在任何情况下都是c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.当pH=7时,若V1=V2,则一定是c2>c1
D.若V1=V2,C1=C2,则c(CH3COO-)+C(CH3COOH)=C(Na+)
解析:若c1v1=c2v2说明二者恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠水解显碱性,但NaOH过量时液也显碱性。
答案:A
14.(2011四川)25℃时,在等体积的 ① pH=0的H2SO4溶液、②0.05mol/L的Ba(OH)2溶液,③pH=10的Na2S溶液,④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是
A.1:10:10:10 B.1:5:5×10:5×10
C.1:20:10:10 D.1:10:10:10
解析:酸或碱是抑制水电离的,且酸性越强或碱性越强,抑制的程度就越大;能发生水解的盐是促进水电离的。由题意知①②③④中发生电离的水的物质的量分别是10-14、10-13、10-4、10-5,所以选项A正确。
答案:A
15.(2011上海19)常温下用pH为3的某酸溶液分别与pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到a、b两种溶液,关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是
A.b不可能显碱性 B. a可能显酸性或碱性
C.a不可能显酸性 D.b可能显碱性或酸性
解析:pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液,其浓度分别是大于10-3mol/L和等于10-3mol/L,由于pH为3的某酸溶液,其强弱未知。因此与pH为11的氨水反应时,都有可能过量;而与pH为11的氢氧化钠溶液反应时酸可能过量或二者恰好反应。
答案:AB
16.(2011天津,14分)工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显 色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是 。
a.Cr2O72—和CrO42—的浓度相同
b.2v (Cr2O72—) =v (CrO42—)
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol Cr2O72—离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH—(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH—)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至 。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72—的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为 。
(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) 。
溶液中同时生成的沉淀还有 。
解析:(1)pH=2说明溶液显酸性,平衡向正反应方向移动,Cr2O72—的浓度会增大,所以溶液显橙色;
(2)在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变时,该可逆反应就到达化学平衡状态,因此选项a不正确;在任何情况下Cr2O72—和CrO42—的反应速率之比总是满足1:2,因此选项b也不正确;溶液颜色不再改变,这说明Cr2O72—和CrO42—的浓度不再发生改变,因此可以说明反应已经达到化学平衡状态,c正确。
(3)Cr2O72—中Cr的化合价是+6价,所以1mol Cr2O72—被还原转移2×(6-3)=6mol电子;Fe2+被氧化生成Fe3+,转移1个电子,因此根据得失电子守恒可知需要FeSO4·7H2O的物质的量为6mol;
(4)由溶度积常数的表达式Ksp=c(Cr3+)·c3(OH—)=10-32可知,当c(Cr3+)=10-5mol/L时,c(OH—)=10-9mol/L,所以pH=5。
(5) Cr2O72—要生成Cr(OH)3沉淀,必需有还原剂,而铁做电极时,在阳极上可以失去电子产生Fe2+,方程式为Fe-2e-=Fe2+。
(6)在电解池中阳离子在阴极得到电子,在溶液中由于H+得电子得能力强于Fe2+的,因此阴极是H+放电,方程式为2H++2e-=H2↑,随着电解的进行,溶液中的H+浓度逐渐降低,水的电离被促进,OH-浓度逐渐升高。由于Fe2+被Cr2O72—氧化生成Fe3+,当溶液碱性达到一定程度时就会产生Fe(OH)3沉淀。
答案:(1)橙
(2)c
(3)6
(4)5
(5)阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,提供还原剂Fe2+
(6)2H++2e-=H2↑ Fe(OH)3
2010年高考化学试题
1.(2010全国卷1).下列叙述正确的是
A.在醋酸溶液的,将此溶液稀释1倍后,溶液的,则
B.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入至溶液恰好无色,则此时溶液的
C.盐酸的,盐酸的
D.若1mL的盐酸与100mL溶液混合后,溶液的则溶液的
【解析】A若是稀醋酸溶液稀释则C(H+)减小,pH增大,b>a,故A错误;B酚酞的变色范围是pH= 8.0~10.0(无色→红色),现在使红色褪去,pH不一定小于7,可能在7~8之间,故B错误;C常温下酸的pH不可能大于7,只能无限的接近7;D正确,直接代入计算可得是正确,也可用更一般的式子:设强酸pH=a,体积为V1;强碱的pH=b,体积为V2,则有10-aV1=10-(14-b)V2,现在V1/V2=10-2,又知a=1,所以b=11
【答案】D
【命题意图】考查弱电解质的稀释,强酸的无限稀释,指示剂的变色范围,强酸与强碱的混合pH的计算等基本概念
【点评】本题在第一轮复习至第三轮复习无时不在强调的基本问题考查就是第二册第三章的问题,这次居然没有考离子浓度大小比较,而考这些,很简单,大家都喜欢!
(2010全国2)9.下列叙述正确的是
A.在醋酸溶液的,将此溶液稀释1倍后,溶液的,则
B.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入至溶液恰好无色,则此时溶液的
C.盐酸的,盐酸的
D.若1mL的盐酸与100mL溶液混合后,溶液的则溶液的
【解析】A若是稀醋酸溶液稀释则C(H+)减小,pH增大,b>a,故A错误;B酚酞的变色范围是pH= 8.0~10.0(无色→红色),现在使红色褪去,pH不一定小于7,可能在7~8之间,故B错误;C常温下酸的pH不可能大于7,只能无限的接近7;D正确,直接代入计算可得是正确,也可用更一般的式子:设强酸pH=a,体积为V1;强碱的pH=b,体积为V2,则有10-aV1=10-(14-b)V2,现在V1/V2=10-2,又知a=1,所以b=11
【答案】D
【命题意图】考查弱电解质的稀释,强酸的无限稀释,指示剂的变色范围,强酸与强碱的混合pH的计算等基本概念
【点评】本题在第一轮复习至第三轮复习无时不在强调的基本问题考查就是第二册第三章的问题,这次居然没有考离子浓度大小比较,而考这些,很简单,大家都喜欢!
(2010山东卷)15.某温度下,分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液,金属阳离子浓度的辩护如图所示。据图分析,下列判断错误的是
A.
B.加适量固体可使溶液由点变到点
C.两点代表的溶液中与乘积相等
D.、分别在、两点代表的溶液中达到饱和
解析:b、c两点金属阳离子的浓度相等,都设为x,,,则,,故,A正确;a点到b点的碱性增强,而溶解于水后显酸性,故B错;只要温度一定,就一定,故C正确;溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和,曲线左下方的点都不饱和,右上方的点都是,沉淀要析出,故D正确。
答案:B
(2010天津卷)4.下列液体均处于25℃,有关叙述正确的是
A.某物质的溶液pH < 7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐
B.pH = 4.5的番茄汁中c(H+)是pH = 6.5的牛奶中c(H+)的100倍
C.AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同
D.pH = 5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中,c(Na+) > c(CH3COO-)
解析:某些强酸的酸式盐pH<7,如NaHSO4,故A错;pH=4.5,c(H+)=10-4.5 mol·L-1,pH=6.5,其c(H+)=10-6.5 mol·L-1,故B正确;同浓度的CaCl2溶液的c(Cl-)是NaCl的两倍,它们对AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同,故C错;混合溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒,c(CH3COO-)>c(Na+),故D错。
答案:B
命题立意:综合考查了电解质溶液中的有关知识,包括盐类的水解、溶液的pH与c(H+)的关系、沉淀溶解平衡的移动和溶液中离子浓度大小的比较。
(2010广东理综卷)12.HA为酸性略强与醋酸的一元弱酸,在0.1 mol·L-1 NaA溶液中,离子浓度关系正确的是
A.c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
C.c(Na+)+ c(OH-)= c(A-)+ c(H+)
D.c(Na+)+ c(H+) = c(A-)+ c(OH-)
解析:A明显错误,因为阳离子浓度都大于阴离子浓度,电荷不守恒;D是电荷守恒,明显正确。NaA的水解是微弱的,故c(A-)>c(OH-),B错;C的等式不符合任何一个守恒关系,是错误的;
答案:D
(2010福建卷)10.下列关于电解质溶液的正确判断是
A.在pH = 12的溶液中,、、、可以常量共存
B.在pH= 0的溶液中,、、、可以常量共存
C.由0.1 mol·一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH=
D.由0.1 mol·一元碱HA溶液的pH=3, 可推知NaA溶液存在A- + H2O HA + OH-
【解析】答案:D
本题考查常见离子的共存、弱电解质溶液的电离和水解
A. pH=12的溶液呈碱性含有比较多的OH-,不能与HCO3-共存
B. pH=0的溶液呈酸性含有较多的H+,在NO3-离子存在的情况下,亚硫酸根离子容易被氧化成硫酸根离子,无法共存
C. 0.1mol/L的一元碱的pH=10表明该一元碱是弱碱,在溶液中不能完全电离
D. 由题意可得该酸是弱酸,在NaA溶液中A-会发生水解而使溶液呈碱性
(2010上海卷)14.下列判断正确的是
A.测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,测定值小于理论值
B.相同条件下,2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量
C.0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液的pH大于0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液的pH
D.1L 1 mol·L-1的碳酸钠溶液吸收SO2的量大于1L mol·L-1硫化钠溶液吸收SO2的量
答案:C
解析:此题考查了实验操作、化学反应中的能量变化、溶液的pH、元素化合物等知识。测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,说明部分硫酸铜分解生成了氧化铜,测定值大于理论值,A错;氢原子转化为氢分子,形成化学键放出能量,说明2mol氢原子的能量大于1molH2,B错;碳酸的酸性弱于醋酸,故此相同浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液,C对;1L 1mol.L-1的溶液中含有溶质1mol,前者发生:Na2CO3+SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑;后者发生:2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓;分析可知,很明显后者大于前者,D错。
易错警示:此题解答是的易错点有二:一是对化学键的形成断开和吸热放热的关系不清,要能够准确理解断键吸热成键放热;二是忽视亚硫酸的酸性强于氢硫酸,不能准确判断硫化钠中通入二氧化硫时要生成氢硫酸,造成氢硫酸和亚硫酸能发生氧化还原反应生成单质硫。
(2010上海卷)16.下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是
A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:[Cl-]>[NH4+]
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合: [OH-]= [H+]
C.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:[NH4+]>[SO42-]>[H+]
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:[OH-]=[H+]+[HS-]+[H2S]
答案:C
解析:此题考查了溶液中的微粒浓度的大小比较。氨水和氯化铵混合溶液的pH=7时,溶液中[H+]=[OH-],则[Cl-]=[NH4+],A错;由于pH=2的酸的强弱未知,当其是强酸正确,当其是弱酸时,酸过量则溶液中[H+]>[OH-],B错;1mol.L-1的硫酸铵溶液中,铵根离子部分水解,根据物质的组成,可知:[NH4+]>[SO42-]>[H+],C对;1mol.L-1的硫化钠溶液中,根据物料守恒,可知[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S],D错。
技巧点拨:在解答溶液中微粒浓度的大小比较类的题目时,核心是抓住守恒,其包括:电荷守恒、物料守恒和质子(氢离子)守恒。其中电荷守恒是指溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数;物料守恒是指原子个数守恒或质量守恒;质子守恒:是指在强碱弱酸盐或强酸弱碱盐溶液中,由水所电离的H+与OH-量相等。
(2010四川理综卷)10.有关①100ml 0.1 mol/L 、②100ml 0.1 mol/L 两种溶液的叙述不正确的是
A.溶液中水电离出的个数:②>① B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①
C.①溶液中: D.②溶液中:
答案: C
解析:本题考查盐类水解知识;盐类水解促进水的电离,且Na2CO3的水解程度更大,碱性更强,故水中电离出的H+个数更多,A项正确;B②钠离子的物质的量浓度为0.2 mol/L而①钠离子的物质的量浓度为0.1 mol/L根据物料守恒及电荷守恒可知溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①,B项正确;C项水解程度大于电离所以C(H2CO3)>C(CO32-)D项 C032-分步水解第一步水解占主要地位且水解大于电离。判断D正确。C、D两项只要写出它们的水解及电离方程式即可判断。
(2010江苏卷)12.常温下,用 0.1000 mol·LNaOH溶液滴定 20.00mL0.1000 mol·L溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是
A.点①所示溶液中:
B.点②所示溶液中:
C.点③所示溶液中:
D.滴定过程中可能出现:
【答案】D
【解析】本题主要考查的是粒子浓度大小的比较。A项,处于点①时,酸过量,根据电荷守恒,则有B项,在点②时,pH=7。仍没有完全反应,酸过量,;C项。当时,两者完全反应,此时由于的水解,溶液呈碱性,但水解程度是微弱的,D项,在滴定过程中,当的量少时,不能完全中和醋酸,则有综上分析可知,本题选D项。
(2010浙江卷)26. (15分)已知:
①25℃时弱电解质电离平衡数:Ka(CH3COOH)=,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:Kap(CaF2)=
②25℃时,mol·L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系,如下图所示:
请根据以下信息回答下旬问题: 图2
(1)25℃时,将20mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol·L-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图为图2所示:
反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 ,反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-) c(SCN-)(填“>”、“<”或“=”)
(2)25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka ,列式并说明得出该常数的理由 。
(3) mol·L-1HF溶液与 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合,调节混合液pH为4.0(忽略调节混合液体积的变化),通过列式计算说明是否有沉淀产生。
试题解析:
给信息多,可以对信息进行初步分析,也可以根据问题再去取舍信息。
信息分析:①HSCN比CH3COOH易电离,CaF2难溶。②F-PH=6,PH=0时以HF存在。
F-与HF总量不变。
问题引导分析(解题分析与答案):
(1)相同的起始条件,只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H+
浓度不同引起反应速率的不同。反应结束后,溶质为CH3COONa和NaSCN,因CH3COOH酸性弱于HSCN,故CH3COONa水解程度大,c(CH3COO-)<c(SCN-)。
(2)HF电离平衡常数Ka= 【c(H+)* c(F-)】/ c(HF),其中c(H+)、 c(F-)、 c(HF)都是电离达到平衡时的浓度,选择中间段图像求解。根据图像:PH=4时,c(H+)=10-4, c(F-)=1.6×10-3、 c(HF)=4.0×10-4。Ka=0.4×10-3。
(3)PH=4.0,则c(H+)=10-4,此时:根据HF电离,产生的c(F-)=1.6×10-3,而溶
液中的c(Ca2+)=2.0×10-4。c2(F-)×c(Ca2+)=5.12×10-10,5.12×10-10大于Kap(CaF2)=,此时有少量沉淀产生。
教与学提示:
本题比较全面地考察了电离平衡常数与溶解平衡常数的知识内容。要求学生会读图,要掌握平衡常数的表达式和含义:平衡时的溶液中的各种相关离子的浓度。要理解溶解平衡的含义:达到饱和溶液时的最大值,大于则沉淀析出,小于则不析出。明确平衡常数是随温度变化的,不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化。在平衡常数的教学中,可以设计一个关于化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数的专题,有比较,有触类旁通地系统地研究和学习平衡常数问题。
26题再一次说明,平衡常数的题目不再只是说要考,而总是回避大题的内容。难点突破在高考复习中意义重大。也再一次说明,高考的热点往往和大学基础要求有联系。
2009年高考化学试题
1.(09安徽卷13)向体积为0.05mol·L-1CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.05mol·L-1KOH溶液,下列关系错误的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A. Va>Vb时:c (CH3COOH) +c (CH3COO-)>c (K+)
B. Va=Vb时:c (CH3COOH) +c (H+)>c (OH-)
C. Vac (K+)> c (OH-)> c (H)
D. Va与Vb任意比时:c (K+)+ c (H+) =c (OH-)+ c (CH3COO-)
答案:C
解析:
若Va>Vb,醋酸过量,根据物料守恒可知,n(CH3COOH)+ n(CH3COO-)=0.05Va,n(K+)= 0.05VVb,则A选项正确;
若Va=Vb,反应后为CH3COOK溶液,由于的CH3COO-水解而显碱性,根据质子守恒可知,B选项正确;
若Vac(CH3COO-),C选项错误;
D选项符合电荷守恒,正确。
2.(09全国卷Ⅰ10)用0.1 mol .的盐酸滴定0.10 mol .的氨水,滴定过程中不可能出现的结果是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.>, > B. =, =
C. >, > D. >,>
答案:C
解析:
溶液中不可能出现阴离子均大于阳离子的情况,不遵循电荷守恒,故C项错。
3.(09全国卷Ⅱ7)下列关于溶液和胶体的叙述,正确的是
A. 溶液是电中性的,胶体是带电的
B. 通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动
C. 溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律,即布朗运动
D. 一束光线分别通过溶液和胶体时,后者会出现明显的光带,前者则没有
答案:D
解析:
胶体本身是不带电,只是其表面积较大,吸附了溶液中的离子而带了电荷,故A项错;溶液中的溶质,要看能否电离,若是非电解质,则不导电,也即不会移动,B项错;布朗运动本身即是无规律的运动,C项错;丁达尔效应可以用来区分溶液和胶体,D项正确。
4.(09全国卷Ⅱ10)现有等浓度的下列溶液:①醋酸,②苯酚,③苯酚钠,④碳酸,⑤碳酸钠,⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A. ④①②⑤⑥③ B. ④①②⑥⑤③
C. ①④②⑥③⑤ D. ①④②③⑥⑤
答案:C
解析:
①②④均属于酸,其中醋酸最强,碳酸次之,苯酚最弱。③⑤⑥均属于强碱弱酸盐,根据越弱越水解的原理知,因H2CO3>苯酚>HCO3- ,所以对应的盐,其碱性为:碳酸钠>苯酚钠>碳酸氢钠,pH顺序相反,故C项正确。
5.(09天津卷2) 25 ℃时,浓度均为0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.均存在电离平衡和水解平衡
B.存在的粒子种类相同
C.c(OH-)前者大于后者
D.分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(CO33-)均增大
答案:C
解析:
相同浓度时,Na2CO3的碱性强于NaHCO3,C项错。
6.(09天津卷4)下列叙述正确的是
A.0.1 mol/LC6H5ONa溶液中:c(Na+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)
B.Na2CO3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH和Kw均减小
C.pH=5的CH3COOH溶液和Ph=5的NH4Cl溶液中,c(H+)不相等
D.在Na2S溶液中加入AgCl固体,溶液中c(S2-)下降
答案:D
解析:
A项,苯酚钠为碱性溶液,故错;
B项,温度不变,则Kw是不变的,错;
C项,pH=5即代表溶液中C(H+)均为10-5mol/L,错。
D项,Ag2S比AgCl更难溶,故加入S2-会与溶液中的Ag+结合的,正确。
7.(09江苏卷13)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.室温下,向0.01溶液中滴加溶液至中性:
B.0.1溶液:
C.溶液:
D.25℃时,、浓度均为0.1的混合溶液:
答案:AC
解析:w.w.w.
B 项,NaHCO3溶液中,OH-是由HCO3- 水解和水的电离所出成的,但是这些都是微弱的。HCO3- 的浓度永大于OH-浓度,故错;
D项,由电荷守恒有:C(CH3COO-)+C(OH-)=C(H+)+C(Na+) ,由物料守恒可得:2c(Na+)= C(CH3COO-)+ C(CH3COOH),将两式中的C(Na+) 消去,可得C(CH3COO-)+2C(OH-)=2C(H+)+ C(CH3COOH)。所以C(CH3COO-)+C(OH-) -C(H+) - C(CH3COOH)= C(H+)-C(OH-),因为pH=4.75,故C(H+)-C(OH-)>0,所以D项不等式应为”>” ,故错。
8.(09浙江卷9)已知单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越多,该溶液的沸点就越高。则下列溶液沸点最高的是
A.0.01mol·的蔗糖溶液 B. 0.01mol·的溶液
C.0.02mol·的溶液 D. 0.02mol·的溶液
答案:C
解析:
单位体积内的粒子数,实质为粒子的浓度。显然C项、D项的浓度比A项和C项的大,又C项为强电解质,完全电离,而CH3COOH为弱酸,部分电离,所以C项中粒子浓度大,故混点最高。
9.(09浙江卷10)已知:25°C时,,。下列说法正确的是
A.25°C时,饱和溶液与饱和溶液相比,前者的大
B.25°C时,在的悬浊液加入少量的固体,增大
C.25°C时,固体在20ml0.01 mol·氨水中的比在20mL0.01mol·溶液中的小
D.25°C时,在的悬浊液加入溶液后,不可能转化成为
答案:B
解析:w.w.w.
A项, Mg(OH)2的溶度积小,故其电离出的Mg2+浓度要小一些,错;
B项, NH4+ 可以结合Mg(OH)2电离出的OH-离子,从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动,C(Mg2+)增大,正确。
C项, Ksp仅与温度有关,故错;
D项,由于MgF2的溶度积更小,所以沉淀会向更难溶的方向进行,即可以生成MgF2沉淀,正确。
10.(09广东理科基础33)下列说法正确的是
A.向0.1 mol/L Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液变红
B.Al3+、NO3- 、Cl-、CO32 -、Na+可大量共存于pH=2的溶液中
C.乙醇和乙酸都能溶于水,都是电解质
D.分别与等物质的量的HCl和H2SO4反应时,消耗NaOH的物质的量相同
答案:A
解析:
Na2CO3溶液水解显碱性,故加入酚酞是变红的,A项正确;pH=2为酸性溶液,所以CO32 -与H+是反应的,故不能共存,B项错;乙醇属于非电解质,C项错;硫酸为二元酸,故NaOH的物质的量是HCl的两倍,D项错。
11.(09福建卷10) 在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:。下列说法正确的是
A. 稀释溶液,水解平衡常数增大
B. 通入CO2,平衡朝正反应方向移动
C. 升高温度,减小 w.w.w.
D. 加入NaOH固体,溶液PH减小
答案:B
解析:平衡常数仅与温度有关,故稀释时是不变的,A项错;CO2通入水中,相当于生成H2CO3,可以与OH-反应,而促进平衡正向移动,B项正确;升温,促进水解,平衡正向移动,故表达式的结果是增大的,C项错;D项,加入NaOH,碱性肯定增强,pH增大,故错。
12. (09广东化学9)下列浓度关系正确的是
A. 氯水中:c(Cl2)=2[c()+c()+C(HClO)]
B. 氯水中:c()>c()>c()>c()
C. 等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合:c()=c()
D. 溶液中:c
答案:D
解析:w.w.w.
根据氯水中所含粒子的种类可知氯水中也含有氯气分子A设置了一个貌似物料守恒的式子而忽视了氯气分子的存在,故A错;
根据Cl2+H2OHClO+H++Cl-,HCl完全电离 而HClO部分电离,可知正确的顺序c(H+)>c(Cl—)>c(ClO—)>c(OH—),B错;
C项等物资的量的强碱与弱酸混合生成强碱弱酸盐溶液显碱性c()>c(),再根据溶液中电荷守恒可以判断c()>c(;D项比较简单
13.(09广东化学18)硫酸锶(SrSO4)在水中的深沉溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随的增大而减小
B.三个不同温度中,313K时Ksp(SrSO4)最大
C.283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
答案:BC
解析:
Ksp只与温度有关,A错;
由图像可知:在相同条件下,温度越低,越大,Ksp(SrSO4)越大,B正确;
a点在283K的下方,属于不饱和溶液,C正确;
283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后会有晶体析出,还是属于饱和溶液,D错。
14.(09北京卷11)有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol/L的2种溶液混合面成:
①与;②与
③与④与
下列各项排序正确的是
A.pH:②>③>④>① B :②>④>③>①
C.溶液中:①>③>②>④ D :①>④>③>②
答案:B
15. (09四川卷12)关于浓度均为0.1 mol/L的三种溶液:①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液,下列说法不正确的是
A.c(NH+4):③>①
B.水电离出的c(H+):②>①
C.①和②等体积混合后的溶液:c(H+)=c(OH)+c(NH3·H2O)
D.①和③等体积混合后的溶液:c(NH+4)>c(Cl)>c(OH)>c(H+)
答案:Bw.w.w.
16.(09上海卷17)根据右表提供的数据,判断在等浓度的、混合溶液中,各种离子浓度关系正确的是
A.
B.
C.
D.
答案:A
17. (09重庆卷10)物质的量浓度相同的下列溶液,pH由大到小排列正确的是
A.Ba(OH)2、 Na2SO3、FeCl3、KCl
B.Na2SiO3、Na2SO3、KNO3、NH4Cl
C.NH3·H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4
D.NaHCO3、C6H5COOH、C2H5OH、HCl
答案:B
解析:
A项FeCl3是强酸弱碱盐溶液呈酸性,KCl是强碱强酸盐溶液呈中性,A错误;C项H3PO4显酸性,C错误;D项C2H5OH呈中性,C6H5COOH呈酸性,D错误;答案选B。
18.(09海南卷6)已知室温时,0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是:
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
答案:B
19.(09宁夏卷11)将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是
答案:D
解析:w.w.w.
A选项氢氧化钠和醋酸发生中和反应,反应放热,当酸反应完成后,再加碱,相当于往热水中加入冷水,温度降低。
B选项醋酸中滴加氢氧化钠酸性减弱pH增大。
C选项醋酸中滴加氢氧化钠,相当于弱电解质溶液变成强电解质溶液,因此导电能力增加。
D选项醋酸中滴加氢氧化钠,氢氧化钠和醋酸发生反应了,因此氢氧化钠开始时为0.
20. (09天津卷7)(14分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族周期 IA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_________________________。
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_________________________。
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:____________________。
(4)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)_________________。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_____________________,
N→⑥的单质的化学方程式为________________。
常温下,为使0.1 mol/L M 溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等,应向溶液中加入一定量的Y溶液至_________________。
答案:
解析:w.w.w.
本题以周期表为题材,考查原子半径比较,酸性强弱,电子式,离子方程式以及盐类水解等知识。
(1)⑤⑥位于同一周期,且⑤排在⑥的前面,原子半径大,而④在上一周期,比⑤、⑥少一个电子层,故半径最小。
(2)②⑦位于同一主族,上面的非金属性强,最高价含氧酸酸性强,②③位于同一周期,且③在后,非金属性强,对应的酸性强。
(3)四种元素分别为氢、氧、钠和氯,离子键显然必须是钠盐,极性共价键则应有两种非金属组成。
(4)液态H2O2可以在MnO2、FeCl3等催化剂作用下发生分解反应。
(5)⑥为Al,可推断Z为Al(OH)3,受热分解可产物Al2O3,再电解即可得单质铝。M仅含非金属的盐,显然铵盐,所以X与Y应为AlCl3与NH3·H2O的反应,生成NH4Cl。由于NH4+ 水解,故要使其浓度与Cl-相等,则要补充NH3·H2O。由电荷守恒知:C(NH4+ )+ C(H+)C(Cl-)+C(OH-),若C(NH4+ ) C(Cl-),则C(H+)= C(OH-),即pH=7。
21.(09全国卷Ⅱ29) (15分)
现有A、B、C、D、E、F六种化合物,已知它们的阳离子有,阴离子有,现将它们分别配成的溶液,进行如下实验:
1 测得溶液A、C、E呈碱性,且碱性为A>E>C;
2 向B溶液中滴加稀氨水,先出现沉淀,继续滴加氨水,沉淀消失;
3 向D溶液中滴加溶液,无明显现象;
4 向F溶液中滴加氨水,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1) 实验②中反应的化学方程式是
;
(2)E溶液是 ,判断依据是
;
(3)写出下列四种化合物的化学式:A 、C 、
D 、F .
答案:
(1)
(2)碳酸钾 由①中碱性减弱的顺序可知,E是碳酸盐。六种阳离子中可以与碳酸根形成可溶性盐的只有钾离子,所以E是碳酸钾
(3)
解析:
本题考查离子共存、盐类水解综合运用。根据溶液的性质,确定CO32—只能与K+形成显碱性的溶液,另外可能形成的碱性溶液为碱Ba(OH)2 。
由于醋酸的酸性大于碳酸,所以醋酸盐水解的碱性小于碳酸盐,因此A为Ba(OH)2,E为K2CO3,C为醋酸盐,由②可得B中阳离子为Ag+,则肯定为AgNO3,由③可得D中无SO42—,则F中的阴离子为SO42—,D中的阴离子为Cl—。
由④可得F中的阳离子为Fe2+,即F为FeSO4,而CH3COO—若与Al3+形成溶液时,Al3+也发生水解,所以C为醋酸钙,而D为AlCl3。
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2009—2011年高考化学试题分类解析—化学计算
2011年高考
1.(2011江苏高考8)设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA
B.25℃,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24L已烷含有分子的数目为0.1NA
D.常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4NA
解析:本题考查阿伏加德罗常数计算中一些常见问题和注意事项。
A.甲醇的结构简式是CH3OH,故1mol甲醇中含有C—H键的数目为3NA。
B.溶液体积未知,无法计算OH-的数目。
C.标准状况下已烷为液态,不适用于气体摩尔体积,无法计算。
D.Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,O的化合价-1价转变为0价,转移电子1mol,0.2×2=0.4NA。
解决此类问题的关键是:灵活应用各种知识,尤其基本概念与理论中元素守恒、化学键问题、晶体结构问题、氧化还原中电子转移问题、可逆反应问题及物质的量计算中一些特殊物质的状态等。
【备考提示】结合阿伏伽德罗常数为NA,判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一,在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种题型所涉及的指示非常丰富,在备考复习时应多加注意,强化训练,并在平时的复习中注意知识的积累和总结。
答案:D
2.(2011四川)25℃和101kPa时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32mL,与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了72mL,原混合径中乙炔的体积分数为
A. 12.5% B. 25% C. 50% D. 75%
解析: 4CnHm+(4n+m)O24nCO2+2mH2O △V↓
4 4n+m 4n 4+m
32 72
所以m=5,即氢原子的平均值是5,由于乙烷和丙烯均含有6个氢原子,所以利用十字交叉法可计算出乙炔的体积分数: 。
答案:B
答案:D
3.(2011上海17)120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸,不管将前者滴加入后者,还是将后者滴加入前者,都有气体产生,但最终生成的气体体积不同,则盐酸的浓度合理的是
A.2.0mol/L B.1.5 mol/L C.0.18 mol/L D.0.24mol/L
解析:若碳酸钠恰好与盐酸反应生成碳酸氢钠,则盐酸的浓度是1.0 mol/L;若碳酸钠恰好与盐酸反应生成二氧化碳,则盐酸的浓度是2.0 mol/L。由于最终生成的气体体积不同,所以只能是介于二者之间。
答案:B
4.(2011上海20)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了28 g,反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)
二氧化碳 碳酸钠 转移的电子
A 1mol NA
B 22.4L 1mol
C 106 g 1mol
D [] 106g 2NA
解析:二氧化碳和过氧化钠反应的方程式为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,每生成1mol氧气,固体质量就增加56g、消耗2mol二氧化碳和2mol过氧化钠,同时生成2mol碳酸钠,而转移的电子数是2mol。
答案:AC[]
5.(2011上海22)物质的量为0.10 mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁),反应后容器内固体物质的质量不可能为
A.3.2g B.4.0g C.4.2g D.4.6g
解析:若镁全部与氧气反应只生成氧化镁,其质量是4g;若镁全部与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,其质量是4.6g。因为只要有氧气存在,就不可能生成单质碳,即镁应该首先与氧气反应,所以选项D是不可能。
答案:D
6.(2011上海30)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,在科学技术和生产中有重要的应用。
根据题意完成下列计算:
(1)联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977,计算确定该氢化物的分子式。
该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为 L。
(2)联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂,联氨是燃料,四氧化二氮作氧化剂,反应产物是氮气和水。
由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0kg水,计算推进剂中联氨的质量。
(3)氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体,反应方程式为
6NO+ 4NH3=5N2+6H2O
6NO2+ 8NH3=7N2+12H2O
NO与NO2混合气体180 mol被8.90×103g氨水(质量分数0.300)完全吸收,产生156mol氮气。吸收后氨水密度为0.980 g/cm3。
计算:①该混合气体中NO与NO2的体积比。
②吸收后氨水的物质的量浓度(答案保留1位小数)。
(4)氨和二氧化碳反应可生成尿素CO(NH2)2。尿素在一定条件下会失去氨而缩合,如两分子尿素失去一分子氨形成二聚物:
已知常压下120 mol CO(NH2)2在熔融状态发生缩合反应,失去80mol NH3,生成二聚物(C2H5N3O2)和三聚物。测得缩合产物中二聚物的物质的量分数为0.60,推算缩合产物中各缩合物的物质的量之比。
解析:本题主要考察与化学有关的计算。
答案:(1)HN3 4.48
(2)64kg
(3)9:1 2.4molL
(4)3:1:1
2010年高考
1.(2010全国卷1).下列叙述正确的是
A.在醋酸溶液的,将此溶液稀释1倍后,溶液的,则
B.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入至溶液恰好无色,则此时溶液的
C.盐酸的,盐酸的
D.若1mL的盐酸与100mL溶液混合后,溶液的则溶液的
【解析】A若是稀醋酸溶液稀释则C(H+)减小,pH增大,b>a,故A错误;B酚酞的变色范围是pH= 8.0~10.0(无色→红色),现在使红色褪去,pH不一定小于7,可能在7~8之间,故B错误;C常温下酸的pH不可能大于7,只能无限的接近7;D正确,直接代入计算可得是正确,也可用更一般的式子:设强酸pH=a,体积为V1;强碱的pH=b,体积为V2,则有10-aV1=10-(14-b)V2,现在V1/V2=10-2,又知a=1,所以b=11
【答案】D
【命题意图】考查弱电解质的稀释,强酸的无限稀释,指示剂的变色范围,强酸与强碱的混合pH的计算等基本概念
【点评】本题在第一轮复习至第三轮复习无时不在强调的基本问题考查就是第二册第三章的问题,这次居然没有考离子浓度大小比较,而考这些,很简单,大家都喜欢!
2.(2010全国卷1)12.一定条件下磷与干燥氯气反应,若0.25g磷消耗掉314mL氯气(标准状况),则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于
A.1:2 B.2:3 C.3:1 D.5:3
【解析】设n(PCl3)=X mol, n(PCl5)=Y mol,由P元素守恒有:X+Y=0.25/31≈0.008……①;由Cl元素守恒有3X+5Y=(0.314×2)/22.4≈0.028……②,联立之可解得:X=0.006,Y=0.002故选C
【命题意图】考查学生的基本化学计算能力,涉及一些方法技巧的问题,还涉及到过量问题等根据化学化学方程式的计算等
【点评】本题是个原题,用百度一搜就知道!做过多遍,用的方法很多,上面是最常见的据元素守恒来解方程法,还有十字交叉法,平均值法、得失电子守恒等多种方法,此题不好!
(2010重庆卷)12.已知 蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
则表中a为
A.404 B.260 C.230 D.200
12. 答案D
【解析】本题考查盖斯定律的计算。由已知得:Br2(l)=Br2(g) H=+30KJ/mol,则H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g); H= -102KJ/mol。436+a-2×369=-102;a=―200KJ,D项正确。
(2010福建卷)12.化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物尝试随反应时间变化如右图所示,计算反应4~8 min间的平均反应速率和推测反应16 min 反应物的浓度,结果应是
A 2.5和2.0
B 2.5和2.5
C 3.0和3.0
D 3.0和3.0
解析:本题考察化学反应速率的计算
第8秒与第4秒时反应物浓度差△C为10,为4秒,所以在4~8间的平均反应速率为2.5,可以排除CD两个答案;图中从0开始到8反应物浓度减低了4倍,根据这一幅度,可以推测从第8到第16分也降低4倍,即由10降低到2.5,因此推测第16反应物的浓度为2.5,所以可以排除A而选B
答案:B
(2010上海卷)21.甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液,各加入10mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液,两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是
A.甲中沉淀一定比乙中的多 B.甲中沉淀可能比乙中的多
C.甲中沉淀一定比乙中的少 D.甲中和乙中的沉淀可能一样多
答案:BD
解析:此题考查了元素化合物知识。根据氢氧化铝的性质,其能溶于氢氧化钠但不溶于氨水,故此加入时,两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀;相同体积相同pH的两溶液中的溶质氨水大于氢氧化钠,当两者均不足量时,生成的沉淀氨水多;氨水过量,氢氧化钠不足量时,生成的沉淀氨水多;氨水过量,氢氧化钠恰好时,生成的沉淀一样多;氨水和氢氧化钠都过量时,生成的沉淀氨水多;可知BD正确。
解法点拨:此题解答时,选用的是讨论法,其多用在计算条件不足,据此求解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件,加以讨论才能正确解答;故此在应用讨论法解题时,关键是先要分析条件与求解问题之间的联系,形成正确的解题方法。
(2010上海卷)22.由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO组成的混合物,加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应,则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是
A.4:3 B.3:2 C.3:1 D.2:l
答案:BC
解析:此题考查了化学计算知识。分析题给混合物和高温下发生的反应,可知当Fe2O3+Fe=3FeO时,反应后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3,则FeO与Fe2O3的物质的量之比为:3:2;当发生反应:Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4时,反应后混合物中含有2molFeO、4molFe2O3,则FeO与Fe2O3的物质的量之比为:1:2;当两反应均存在时,FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两着之间,故BC可能。
知识归纳:极端假设法是指根据已知的条件,把复杂问题假设为处于理想的极端状态,站在极端的角度去分析、考虑问题,使其因果关系显得十分明显、简单,从而迅速地作出正确判断的方法。比如此题中我们就假设了两个极端,首先确定两个极端,然后确定范围,最后选择。[]
(2010江苏卷)5.设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.常温下,的溶液中氮原子数为0.2
B.1mol羟基中电子数为10
C.在反应中,每生成3mol转移的电子数为6
D.常温常压下W W W K S 5 U . C O M
,22.4L乙烯中键数为4
【答案】A
【解析】本题主要考查的是以阿伏伽德罗常数为载体考查如下知识点①考查22.4L/mol的正确使用;②考查在氧化还原反应中得失电子数的计算等内容。A项,无论水解与否,根据元素守恒;B项,1mol羟基中有9个电子;C项,在该反应中,每生成3mol,转移5个电子;D项,常温常压下,气体摩尔体积不为22.4L/mol。综上分析得知,本题选A项。
【备考提示】结合阿伏伽德罗常数为,判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一,在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种题型所涉及的指示非常丰富,在备考复习时应多加注意,强化训练,并在平时的复习中注意知识的积累和总结。
(2010四川理综卷)12.标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g/ml),所得溶液的密度为p g/ml,质量分数为ω,物质浓度为c mol/L,则下列关系中不正确的是
A. B.
C. D.C=1000Vρ/(17V+22400)
答案:A
解析:本题考查基本概念。考生只要对基本概念熟悉,严格按照基本概念来做,弄清质量分数与物质的量浓度及密度等之间的转化关系即可。
(2010全国卷1)27.(15分)在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为、及。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题:
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:
②_______________;
③_______________;[]
(2)实验②平衡时B的转化率为_________;实验③平衡时C的浓度为____________;
(3)该反应的_________0,判断其理由是__________________________________;
(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速度率:
实验②:=__________________________________;
实验③:=__________________________________。
【解析】(1)②使用了(正)催化剂;理由:因为从图像可看出,两者最终的平衡浓度相同,即最终的平衡状态相同,而②比①所需要的时间短,显然反应速率加快了,故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂;③升高温度;理由:因为该反应是在溶液中进行的反应,所以不可能是改变压强引起速率的改变,又由于各物质起始浓度相同,故不可能是改变浓度影响反应速率,再由于③和①相比达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不可能是改用催化剂,而只能是升高温度来影响反应速率的
(2)不妨令溶液为1L,则②中达平衡时A转化了0.04mol,由反应计量数可知B转化了0.08mol,所以B转化率为;同样在③中A转化了0.06mol,则生成C为0.06mol,体积不变,即平衡时C(c)=0.06mol/L
(3) ﹥0;理由:由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小,即A的转化率升高,平衡向正方向移动,而升温是向吸热的方向移动,所以正反应是吸热反应,﹥0
(4)从图上读数,进行到4.0min时,实验②的A的浓度为:0.072mol/L,则△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L,,∴=2=0.014mol(L·min)-1;进行到4.0mi实验③的A的浓度为:0.064mol/L:△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L,,∴==0.0089mol(L·min)-1
【答案】(1)②加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变
③温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小
(2)40%(或0.4);0.06mol/L;(3)﹥;升高温度向正方向移动,故该反应是吸热反应
(4)0.014mol(L·min)-1;0.008mol(L·min)-1
【命题意图】考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分,一些具体考点是:易通过图像分析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素(如:浓度,压强,温度,催化剂等)、反应速率的计算、平衡转化率的计算,平衡浓度的计算,的判断;以及计算能力,分析能力,观察能力和文字表述能力等的全方位考查。
【点评】本题所涉及的化学知识非常基础,但是能力要求非常高,观察和分析不到位,就不能准确的表述和计算,要想此题得满分必须非常优秀才行!此题与2009年全国卷II理综第27题,及安微卷理综第28题都极为相似,有异曲同工之妙,所以对考生不陌生!
(2010天津卷)10.(14分)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为:___________________________。
⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:________________________________________。
⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ___________;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
⑷ 已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/(mol·L-1) 0.44 0.6 0.6
① 比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。
解析:(1)煤生成水煤气的反应为C+H2OCO+H2。
(2)既然生成两种酸式盐,应是NaHCO3和NaHS,故方程式为:
Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。
(3)观察目标方程式,应是①×2+②+③,故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ· mol -1。
正反应是放热反应,升高温度平衡左移,CO转化率减小;加入催化剂,平衡不移动,转化率不变;减少CO2的浓度、分离出二甲醚,平衡右移,CO转化率增大;增大CO浓度,平衡右移,但CO转化率降低;故选c、e。
(4)此时的浓度商Q==1.86<400,反应未达到平衡状态,向正反应方向移动,故正>逆;设平衡时生成物的浓度为0.6+x,则甲醇的浓度为(0.44-2x)有:400=,解得x=0.2 mol·L-1,故0.44 mol·L-1-2x=0.04 mol·L-1。
由表可知,甲醇的起始浓度度为(0.44+1.2) mol·L-1=1.64 mol·L-1,其平衡浓度为0.04 mol·L-1,
10min变化的浓度为1.6 mol·L-1,故(CH3OH)=0.16 mol·L-1·min-1。
答案:(1) C+H2OCO+H2。
(2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS
(3) -246.4kJ· mol -1 c、e
(4) ①> ②0.04 mol·L-1 0.16 mol·L-1·min-1
命题立意:本题是化学反应原理的综合性试题,考查了化学方程式的书写、盖斯定律的应用、化学平衡移动原理,和利用浓度商和平衡常数的关系判断平衡移动的方向、平衡常数和速率的计算等。
(2010广东理综卷)31.(16分)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。
(2)在其他条件相同时,反应H3BO3 +3CH3OHB(OCH3)3 +3H2O中,H3BO 3的转化率()在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12,由此图可得出:
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ ___
②该反应的_____0(填“<”、“=”或“>”).
(3)H3BO 3溶液中存在如下反应:
H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-( aq)+H+(aq)已知0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2. 0 × 10-5mol·L-1,c平衡(H3BO 3)≈c起始(H3BO 3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)
解析:(1)根据元素守恒,产物只能是H2, 故方程式为B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。
(2)由图像可知,温度升高,H3BO 3的转化率增大,故升高温度是平衡正向移动,正反应是吸热反应,△H>O。
(3) K===
答案:
(1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2
(2) ①升高温度,反应速率加快,平衡正向移动 ②△H>O
(3) 或1.43
(2010山东卷)28.(14分)硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
Ⅰ SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI
Ⅱ 2HIHYPERLINK " http://www." EMBED Equation.DSMT4 H2+I2
Ⅲ 2H2SO42===2SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是 。
a.反应Ⅲ易在常温下进行 b.反应Ⅰ中氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2
(2)一定温度下,向1L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。
0~2 min内的平均放映速率v(HI)= 。该温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K= 。
相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡 移动(填“向左”“向右”或者“不”);若加入少量下列试剂中的 ,产生H2的速率将增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3
(4)以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。
已知 2H2(g)+O2(g)===2H2O(I) △H=-572KJ.mol-1
某氢氧燃料电池释放228.8KJ电能时,生成1mol液态水,该电池的能量转化率为 。
解析:(1)H2SO4在常温下,很稳定不易分解,这是常识,故a错;反应Ⅰ中SO2是还原剂,HI是还原产物,故还原性SO2>HI,则b错;将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得:2H2O==2H2+O2,故c正确d错误。
(2) υ (H2)=0. 1mol/1L/2min=0.05 mol·L-1·min-1,则υ (HI)=2 υ (H2)=0.1 mol·L-1·min-1;
2HI(g)==H2(g)+I2(g)
2 1 1
起始浓度/mol·L-1 1 0 0
变化浓度/mol·L-1: 0.2 0.1 0.1
平衡浓度/mol·L-1: 0.8 0.1 0.1
则H2(g)+I2(g)== 2HI(g)的平衡常数K==64mol/L。
若开始时加入HI的量是原来的2倍,则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡,HI、 ( http: / / www. )H2、I2 的物质的量、平衡浓度都是原来的两倍;各组分的百分含量、体积分数相等,平衡常数相等(因为温度不变);因开始时的浓度增大了,反应速率加快,达平衡时间不可能是原来的两倍,故选b.
(3)水的电离平衡为,硫酸电离出的对水的电离是抑制作用,当消耗了,减小,水的电离平衡向右移动;若加入,溶液变成的溶液了,不再生成H2;加入的会和反应,降低,反应速率减慢;的加入对反应速率无影响;加入CuSO4 后,与置换出的Cu构成原电池,加快了反应速率,选b.
(4)根据反应方程式,生成1mol水时放出热量为:572kJ=286 kJ,故该电池的能量转化率为
答案:(1)c
(2)0.1 mol·L-1·min-1 ;64mol/L;b
(3)向右;b
(4)80%
(2010安徽卷)27.(14分)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:
(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。
(2)第③步反应的离子方程式是 。
(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:
、 。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有 Na2CO3参加了反应。
答案:(1)Al(OH)3
(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ; 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等
(4)5.3
解析:第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝,第三步是氧化还原反应,注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。
第(4)小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。
(2010浙江卷)26. (15分)已知:
①25℃时弱电解质电离平衡数:Ka(CH3COOH)=,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:Kap(CaF2)=
②25℃时,mol·L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系,如下图所示:
请根据以下信息回答下旬问题: 图2
(1)25℃时,将20mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol·L-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图为图2所示:
反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 ,反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-) c(SCN-)(填“>”、“<”或“=”)
(2)25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka ,列式并说明得出该常数的理由 。
(3) mol·L-1HF溶液与 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合,调节混合液pH为4.0(忽略调节混合液体积的变化),通过列式计算说明是否有沉淀产生。
试题解析:
给信息多,可以对信息进行初步分析,也可以根据问题再去取舍信息。
信息分析:①HSCN比CH3COOH易电离,CaF2难溶。②F-PH=6,PH=0时以HF存在。
F-与HF总量不变。
问题引导分析(解题分析与答案):
(1)相同的起始条件,只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H+
浓度不同引起反应速率的不同。反应结束后,溶质为CH3COONa和NaSCN,因CH3COOH酸性弱于HSCN,故CH3COONa水解程度大,c(CH3COO-)<c(SCN-)。
(2)HF电离平衡常数Ka= 【c(H+)* c(F-)】/ c(HF),其中c(H+)、 c(F-)、 c(HF)都是电离达到平衡时的浓度,选择中间段图像求解。根据图像:PH=4时,c(H+)=10-4, c(F-)=1.6×10-3、 c(HF)=4.0×10-4。Ka=0.4×10-3。
(3)PH=4.0,则c(H+)=10-4,此时:根据HF电离,产生的c(F-)=1.6×10-3,而溶
液中的c(Ca2+)=2.0×10-4。c2(F-)×c(Ca2+)=5.12×10-10,5.12×10-10大于Kap(CaF2)=,此时有少量沉淀产生。
教与学提示:
本题比较全面地考察了电离平衡常数与溶解平衡常数的知识内容。要求学生会读图,要掌握平衡常数的表达式和含义:平衡时的溶液中的各种相关离子的浓度。要理解溶解平衡的含义:达到饱和溶液时的最大值,大于则沉淀析出,小于则不析出。明确平衡常数是随温度变化的,不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化。在平衡常数的教学中,可以设计一个关于化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数的专题,有比较,有触类旁通地系统地研究和学习平衡常数问题。
26题再一次说明,平衡常数的题目不再只是说要考,而总是回避大题的内容。难点突破在高考复习中意义重大。也再一次说明,高考的热点往往和大学基础要求有联系。
(2010上海卷)25.接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:
1)该反应所用的催化剂是 (填写化合物名称),该反应450℃时的平衡常数 500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。
2)该热化学反应方程式的意义是 .
a. b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10molSO2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol,则= mol.L-1.min-1:若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2,则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”),再次达到平衡后, mol答案:1)五氧化二钒(V2O5);大于;2)在450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ;3)bd;4)0.036;向正反应方向;0.36;0.40。
解析:此题考查了工业制硫酸、化学平衡常数、热化学方程式、化学平衡状态、有关化学平衡的计算等知识。1)工业制硫酸时二氧化硫催化氧化使用的催化剂是五氧化二钒;该反应正向放热,故温度越高化学平衡常数越小;2)热化学方程式表示的是450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ;3)根据化学平衡状态的特征,容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化、分子总数不随时间变化时,说明反应达到平衡状态;4)当达到平衡时,容器中SO3的物质的量为0.18mol,则v(SO3)=0.072mol.L-1.min-1,则v(O2)=0.036mol.L-1.min-1;再继续通入0.20molSO2和0.10molO2时,平衡向正反应方向移动,在此达到平衡时,SO3的物质的量介于0.36和0.40之间。
知识归纳:化学平衡常数只是和温度相关的函数,其随温度变化而变化。若正反应为吸热反应,温度升高K值增大;若正反应为放热反应,温度升高K值减小。
(2010上海卷)30.Na2SO3·7H2O是食品工业中常用的漂白剂、抗氧化剂和防腐剂。Na2SO3在30℃时的溶解度为35.5g/100gH2O。
1)计算30℃时Na2SO3饱和溶液中Na2SO3的质量分数。(保留2位小数)
2)计算30℃时271g Na2SO3饱和溶液中水的质量。
3)将30℃的Na2SO3饱和溶液271g冷却到10℃,析出Na2SO3·7H2O晶体79.5g。计算10℃时Na2SO3在水中的溶解度。
答案:1);2)135.5:100=271:x;x=200(g);3)Na2SO3.7H2O中Na2SO3的质量分数为0.50,。
解析:此题考查了溶液的质量分数、溶剂的质量、溶解度等化学计算知识。1)根据Na2SO3的溶解度,其饱和溶液中溶质为35.5g;溶剂为100g;溶液总质量为135.5g,则;2)271g饱和溶液中,假设其含有的溶剂为x,则135.5:100=271:x;x=200(g);3)冷却溶液后,析出晶体79.5g,根据其晶体的组成,其中含有水和亚硫酸钠各一半,列式得:。
(2010上海卷)31.白磷(P4)是磷的单质之一,易氧化,与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷,五卤化磷分子结构(以PCl5为例)如右图所示。该结构中氯原子有两种不同位置。
1)6.20g白磷在足量氧气中完全燃烧生成氧化物,反应所消耗的氧气在标准状况下的体积为 L。
上述燃烧产物溶于水配成50.0mL磷酸(H3PO4)溶液,该磷酸溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
2)含0.300mol H3PO4的水溶液滴加到含0.500mol Ca(OH)2的悬浮液中,反应恰好完全,生成l种难溶盐和16.2g H2O。该难溶盐的化学式可表示为 。
3)白磷和氯、溴反应,生成混合卤化磷(,且x为整数)。
如果某混合卤化磷共有3种不同结构(分子中溴原子位置不完全相同的结构),该混合卤化磷的相对分子质量为 。
4)磷腈化合物含有3种元素,且分子中原子总数小于20。0.10mol PCl5和0.10mol NH4Cl恰好完全反应,生成氯化氢和0.030mol磷腈化合物。推算磷腈化合物的相对分子质量(提示:M>300)。
答案:1)5.6;4.00;2)Ca5(PO4)3(OH);3)297.5或342;4)348或464。
解析:此题考查了元素化合物、化学计算知识。1)白磷燃烧生成五氧化二磷,白磷的相对分子质量为:128,则其6.20g的物质的量为:0.05mol,其完全燃烧消耗氧气0.25mol,标准状况下体积为5.6L;将这些白磷和水反应生成磷酸0.20mol,溶液体积为50mL,也就是0.05L,则磷酸溶液的物质的量浓度为4.00mol/L;2)根据该水溶液中含有溶质的物质的量和氢氧化钙悬浊液中溶质的物质的量,根据质量守恒,可知该物质中含有5个钙离子和3个磷酸根离子,结合电荷守恒,必还含有1个氢氧根离子,写作:Ca5(PO4)3(OH);3)根据题意x为整数,其可能为:PCl4Br、PCl3Br2、PCl2Br3、PClBr4四种,要是有三种不同结构的话,结合PCl5的结构,其可能为:PCl3Br2或PCl2Br3,则其相对分子质量可能为:297.5或342;4)根据题意和质量守恒定律,可求出化合物提供的Cl原子的物质的量为:0.1mol×5+0.1mol×1=0.6mol;由于磷腈化合物中只含有三种元素,故必须将其中的氢原子全部除去;两物质提供的H原子的物质的量为:0.1mol×4=0.4mol,则生成的氯化氢的物质的量为:0.1mol×4=0.4mol;则磷腈化合物中含有的Cl原子为:0.2mol、P原子为:0.1mol、N原子为:0.1mol,则该化合物的最简式为:PNCl2;假设其分子式为(PNCl2)x,由其含有的碳原子总数小于20,则知:4x<20,故x<5;假设x=4,其分子式为: P4N4Cl8,相对分子质量为464;假设x=3,其分子式为: P3N3Cl6,相对分子质量为:348;假设x=2,其分子式为:P2N2Cl4,相对分子质量<300 舍去。故其相对分子质量可能为:348或464。
(2010江苏卷)18.(12分)正极材料为的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
(1)橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过、与溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
①共沉淀反应投料时,不将和溶液直接混合的原因是 。
②共沉淀反应的化学方程式为 。
③高温成型前,常向中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的的导电性能外,还能 。
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
1 在上述溶解过程中,被氧化成,在溶解过程中反应的化学方程式为 。
2 在空气中加热时,固体残留率随温度的变化
如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全
脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为 。(填化学式);
在350~400℃范围内,剩余固体的成分为 。(填化学式)。
【答案】
(1)
①Fe2+在碱性条件下更易被氧化(凡合理答案均可)
②(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O
③与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化
(2)
①
② 、
【解析】本题考察的知识比较散,涉及到能源利用,物质性质、化工流程分析,图表分析,覆盖面比较广。(1)①不能直接混合的原因是Fe2+在碱性条件下更容易被氧化;②根据题给的信息,发生的反应为(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O③消耗空气中的O2,保护Fe2+,防止Fe2+被氧化;(2)①通过题给信息可知LiCoO2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,反应为8 LiCoO2+ Na2S2O3+11H2SO4=4Li SO4+8CoSO4+ Na2SO4+11 H2O②根据质量的变化,在变化过程中,Co的质量没有变,通过题给数据看,在10000C是Co(OH)2完全分解,则产物CoO,在350-4000C时,固体的质量在89.25%-86.38%之间,可以通过极点进行分析,在2920C,n(Cr)n(O)=100/93:(89.25-100*59/93)/16=2:3,其化学式为Co2O3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93:(86.38-100*59/93)/16=3:4其化学式为Co3O4 ,所以可以确定在350-4000C时的化学式为Co2O3和Co3O4
(2010江苏卷)20.(10分)以水氯镁石(主要成分为)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:
(l)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的,若溶液中,则溶液中= 。
(2)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为 。
(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到。取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下0.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。
(4)若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有,则产品中镁的质量分数 ▲ (填 “升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】
(1)2.0mol.L-1
(2)NH4Cl
(3)Mg(OH)24MgCO34H2O
(4)升高
【解析】本题主要考查的是有关Ksp的计算和无机化工流程和化学计算。(1)依据Ksp计算的公式可知c(Mg2+)=Ksp/c2(OH-)= 2.0mol/L;(2)通过流程分析,最后 综上分析可知,滤液中的主要成分为NH4Cl,浓缩以后得到的固体物质为NH4Cl;(3)根据题给相关物质的数据可有以下计算
所以,,从而得到其化学组成为;Mg(OH)24MgCO34H2O
(4)因为MgCO3中Mg的含量比碱式碳酸镁的含量高,因此,混有MgCO3后,Mg的含量升高。
(2010四川理综卷)29.(16分)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4)作原料,生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下
请回答下列问题:
硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是____________________________________。
(1) 向滤液I中加入铁粉,发生反应的离子方程式为:_________________________、_______________________。
(2) 在实际生产过程中,向沸水中加入滤液Ⅲ,使混合液pH达0.5,钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用:_______________________________________________。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、___________、______________、_______________________(填化学式),减少废物排放。
(4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3),其方法是:将556a kgA(摩尔质量为278 g/mol)溶于水中,加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;再向红褐色胶体中加入3336b kg A和112c kg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料_______________________kg。
答案:(1) 或
(2)
(3) 加水促进钛盐水解,加热促进钛盐水解,降低浓度促进钛盐水解
[]
(4)
解析:本题属于化工生产流程题。(1)考查酸的通性,可以与金属氧化物反应,又知道TI的化合价,可以写出化学方程式。(2)加入浓硫酸后,浓硫酸可以氧化亚铁离子,再加入铁粉,铁粉可以还原铁离子。除此外,铁粉还可以与溶液中的H+反应、(3)考查了影响盐类水解的因素。(4)考虑最后溶质是只有硫酸钠和硫酸铁,根据开始加入A为2a×103mol加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应.,说明加入氢氧化钠的物质的量为4a×103mol,后来又加入12b×103mol的A,和2c×103mol的铁。根据电荷守恒,溶质中硫酸钠消耗硫酸根离子为2a×103mol,。而溶液中加入的硫酸根离子物质的量共计为(2a+12b)×103mol,这样剩下的硫酸根就与铁离子结合。可知消耗铁离子为8b×103mol,根据铁元素守恒。nFe=(2a+4b+2c) ×103mol,n Fe2O3=(a+2b+c) ×103mol,计算得mFe2O3=kg.
2009年高考化学试题
1.(09全国卷Ⅰ7)将15ml.2mol .溶液逐滴加入到40 ml.0.5mol .盐溶液中,恰好将溶液中的离子完全沉淀为碳酸盐,则中n值是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
答案:B
解析:
M的化合价为+n,Na2CO3与MCln反应对应的关系式为:2Mn+ ~ nCO32 -
2 n
15×10-3×2 40×10-3×0.5
可得n=3,故选B。
2.(09全国卷Ⅰ9)现有乙酸和两种链状单烯烃混合物,其中氧的质量分数为a,则碳的质量分数是
A. B. C. D.
答案:C
解析:
乙酸的化学式为C2H4O2,而单烯烃的通式为CnH2n,从化学式可以发现两者中,C与H之间的数目比为1:2,质量比为6:1,碳氢的质量分数一共为1-a,其中碳占。
3.(09全国卷Ⅰ11)为了检验某含有杂质的样品的纯度,现将克样品加热,其质量变为g,,则该样品的纯度(质量分数)是
A.
B.
C.
D.
答案:A
解析:
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O m (减少)
2×84 106 62
x (W1- w2)
解得x=,将其带入下式可得: w(Na2CO3)= (w1- x )/W1 = ,A项正确。
4.(09全国卷Ⅱ6) 物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是
A. 1:4 B.1:5 C. 2:3 D.2:5
答案:Aw.w.w.
解析:
设2molZn参与反应,因Zn无剩余,则最终生成了2molZn(NO3)2,显然含有4molNO3- ,这部分是没有参与氧化还原反应的HNO3,根据得失电子守恒有:2×n(Zn)=n(HNO3)×4,则n(HNO3)=1mol,即有1molHNO3被还原。
5.(09全国卷Ⅱ10)现有等浓度的下列溶液:①醋酸,②苯酚,③苯酚钠,④碳酸,⑤碳酸钠,⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是
A. ④①②⑤⑥③ B. ④①②⑥⑤③
C. ①④②⑥③⑤ D. ①④②③⑥⑤
答案:C
解析:
①②④均属于酸,其中醋酸最强,碳酸次之,苯酚最弱。③⑤⑥均属于强碱弱酸盐,根据越弱越水解的原理知,因H2CO3>苯酚>HCO3- ,所以对应的盐,其碱性为:碳酸钠>苯酚钠>碳酸氢钠,pH顺序相反,故C项正确。
6.(09全国卷Ⅱ11) 已知:2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6KJ· mol-1
CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890KJ· mol-1
现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695KJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A.1∶1 B.1∶3
C.1∶4 D.2∶3
答案:B
解析:
设H2、CH4的物质的量分别为x、ymol。则x + y =5,571.6x/2 + 890y = 3695,解得x=1.25mol; y=3.75mol,两者比为1:3,故选B项。
7.(09全国卷Ⅱ12)
1 mol HO 与足量的NaOH
溶液充分反应,消耗的NaOH的物质的量为
A.5 mol B.4 mol C.3 mol D.2 mol
答案:A
解析:w.w.w.
该有机物含有酚,还有两个酯基,要注意该有机物的酯基与NaOH水解时,生成羧酸钠,此外生成的酚还要继续消耗NaOH,故需要5molNaOH,A项正确。
8.(09全国卷Ⅱ13) 含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
答案:B
解析:
由于Fe2+的还原性强于Br-,故根据氧化还原反应的先后顺序知,Cl2先氧化Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-,2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-,2FeBr2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2Br2 。当x/a ≤0.5时,Cl2仅氧化Fe2+,故A项正确。当x/a ≥1.5时,Fe2+和Br-合部被氧化,D项正确;当介于两者之间时,则要分步书写方程式,然后进行叠加得总反应。如B项,当x=0.5a时,Cl2刚好把Fe2+全部氧化,而当x=0.6a,显然Cl2还要氧化Br-,而选项中没有表示,故错。
9.(09天津卷6)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ ΔH=-226 kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是
A.CO的燃烧热为283 kJ
B.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ/mol
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
答案:C
解析:
A项,燃烧热的单位出错,应为Kj/mol,错;
图中的量标明错误,应标为2molCO和2molCO2,故错。
CO2气体的能量大于固体的能量,故C项中放出的能量应小于452KJ,而 H用负值表示时,则大于-452Kj/mol,正确;
将下式乘以2,然后与上式相加,再除以2,即得CO与Na2O2的反应热,所得热量为57KJ,故D项错。
10.(09江苏卷4) 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是w.w.w.
A. 25℃时,PH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的数目为0.2NA
B. 标准状况下,2.24L Cl2与过量稀NaOH溶液反应,转移的电子总数为0.2NA
C. 室温下,21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
D. 标准状况下,22.4L 甲醇中含有的氧原子数为1.0NA
答案:C
解析:
A.PH=13也就是意味着,则,所
以,所以;
B.发生的化学反应方程式为(该反应为
歧化反应),,那么转移电子的数目应该为;
C.乙烯和丁烯的最简式都是,则,所以,;
D.标准状况下,甲醇为液态,那么甲醇的物质的量就不是,则所含有的氧原子个数也不为。
11.(09浙江卷9)已知单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越多,该溶液的沸点就越高。则下列溶液沸点最高的是
A.0.01mol·的蔗糖溶液 B. 0.01mol·的溶液
C.0.02mol·的溶液 D. 0.02mol·的溶液
答案:C
解析:
单位体积内的粒子数,实质为粒子的浓度。显然C项、D项的浓度比A项和C项的大,又C项为强电解质,完全电离,而CH3COOH为弱酸,部分电离,所以C项中粒子浓度大,故混点最高。
12.(09广东理科基础20)设nA代表阿伏加德罗常数(NA)的数值,下列说法正确的是
A.22.4 L Cl2中含有nA个C12分子
B.1 L 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中有0.1 nA个Na+
C.1 mol H2与1 mol C12反应生成nA个HCl分子
D.1 mol Ca变成Ca2+时失去的电子数为2nA
答案:D
解析:w.w.w.
气体的气体没有交待标准状况,故A项错;1 L 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有0.2molNa+,故B项错;有1 mol H2与1 mol C12反应应生成2mol HCl,故C项错。Ca为+2价,故1molCa生成Ca2+时失去2mol电子,即2nA,D项正确。
13.(09福建卷8)设NA为阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是
A. 24g镁的原子量最外层电子数为NA B. 1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H+数为0.1NA
C. 1mol甲烷分子所含质子数为10NA D. 标准状况下,22.4L乙醇的分子数为NA
答案:C
解析:A项,镁的最外层电子数为2,故错;B项,乙酸为弱电解质,部分电离,故H+小于0.1NA,错;C项,CH4的质子数为10,正确;D项,乙醇标状下不是气体,错。
14. 09广东化学6)设nA 代表阿伏加德罗常数(NA )的数值,下列说法正确的是
A. 1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为nA
B. 乙烯和环丙烷(C3H6 )组成的28g混合气体中含有3nA 个氢原子
C. 标准状况下,22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为nA
D.将0.1mol氯化铁溶于1L水中,所得溶液含有0.1nA
答案:C
解析:
1molK2SO4 中含有阴离子物质的量为1mol,则所带电荷数为2nA,A错;乙烯和环丙烷混合气可表示为(CH2)n,因此氢原子数为:nA =4 nA,B错;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,Cl2发生的歧化反应,标况下,22.4L氯气约1mol,此反应转移的电子数为nA,C正确;D项要考虑铁离子的水解,故D错。
15. (09四川卷11)向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液V mL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体p g。则下列关系不正确的是
A. B. C.n=m+17Vc D. < <
答案:C
16.(09上海卷10)9.2g金属钠投入到足量的重水中,则产生的气体中含有
A.0.2mol中子 B.0.4mol电子
C.0.2mol质子 D.0.4mol分子
答案:Bw.w.w.
17.(09上海卷12)NA代表阿伏加德罗常数。下列有关叙述正确的是
A.标准状况下,2.24LH2O含有的分子数等于0.1NA
B.常温下,溶液中阴离子总数大于0.1NA
C.分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L,质量为28g
D.3.4中含N—H键数目为
答案:B
18.(09上海卷15)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如右图。反应中镁和铝的
A.物质的量之比为3:2 B.质量之比为3:2
C.摩尔质量之比为2:3 D.反应速率之比为2:3
答案:A
19.(09上海卷22)实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后,所得固体中含金属单质为18g,则该氧化物粉末可能是
A. B.和 C.和 D 和FeO
答案:AD
20.(09海南卷7)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0g,则此铅氧化物的化学式是:
A.PbO B.Pb2O3 C.Pb3O4 D.PbO2
答案:C
21.(09海南卷11)在5mL 0.05 mo1/L的某金属氯化物溶液中,滴加0.1 mo1/L AgNO3溶液,生成沉淀质量与加入AgNO3溶液体积关系如图所示,则该氯化物中金属元素的化合价为:
( http: / / www. / )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
答案:C
22.(09海南卷12)已知:
答案:A
23.(09宁夏卷7) 将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积11.2L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.NO2 B.N2O2 C.N2O D.N2O4
答案:A
解析:
根据2NxOy+2yCu=2yCuO+xN2,以及题中数据反应后气体体积为反应前气体体积的一半,可以得到x=1,因此只有A选项符合题意。
24.(09宁夏卷13)在一定温度下,反应1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于
A. 5% B. 17% C. 25% D.33%
答案:B
解析:w.w.w.
1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数K1为10,那么HX(g) 1/2H2(g)+ 1/2X2(g) 的平衡常数K2为1/10, 2HX(g) H2(g)+ X2(g) 的平衡常数K3为(1/10)2=0.01.设HX(g)分解xmol/L,有, 2HX(g) H2(g)+ X2(g)
1 0 0
x x x
1-x x x
K3= x·x/(1-x) 2= 0.01 ,得到x=0.17,所以, 该温度时HX(g)的最大分解率接近于B. 17%
25.(09全国卷Ⅱ27)(15分)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。
(1)根据左表中数据,在右图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
t/min X/mol Y/mol Z/mol
0[] 1.00 1.00 0.00
1 0.90 0.80 0.20
3 0.75 0.50 0.50
5 0.65 0.30 0.70
9 0.55 0.10 0.90
10 0.55 0.10 0.90
14 0.55 0.10 0.90
(2) 体系中发生反应的化学方程式是___________________________;
(3) 列式计算该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率:_______________;
(4) 该反应达到平衡时反应物X的转化率等于___________________________;
(5) 如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线①、②、③(如右图所示)则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:
① _________________ ②________________ ③__________________
答案:
解析:
本题考查化学反应速率和化学平衡的综合运用,注意图像和有关计算。
(1)根据题目中表格给出的数据,在坐标系中找出相应的点,然后用光滑的曲线描点即可。
(2)根据题意,可以利用“三步法”求解
aX + bYcZ
开始 1.00 1.00 0
转化 0.45 0.9 0.9
平衡 0.55 0.1 0.9
根据各物质的量之比可得体系中发生反应的化学方程式是: X+2Y2Z。
(3)根据图像可知在3min时,生成物Z的物质的量为0.5mol, 其平均速率为0.083mol/L·min。
(4)X的转化率等于0.45。
(5)由题目所给图象可知,在1中,平衡时Z的物质的量小于原平衡的物质的量,说明平衡逆向移动,条件为升高温度。在2中,平衡时Z的物质的量与原平衡相同,且速率加快,条件为加入催化剂;在3中,平衡正向移动,且速率加快,条件为加压。
26. (09全国卷Ⅰ28)(15分)w.w.w.
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1) 接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为 极;
②电极b上发生的电极反应为 ;
③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积: ;
④电极c的质量变化是 g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
甲溶液 ;
乙溶液 ;
丙溶液 ;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
答案:
(1)①正极 ②4OH--4e-=2H2O + O2↑。③2.8L ④16g ⑤甲增大,因为相当于电解水;乙减小,OH-放电, H+增多。丙不变,相当于电解水。
(2)可以 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应也就变为水的电解反应
解析:
(1)①乙中C电极质量增加,则c处发生的反应为:Cu2++2e-=Cu,即C处为阴极,由此可推出b为阳极,a为阴极,M为负极,N为正极。丙中为K2SO4,相当于电解水,设电解的水的质量为xg。由电解前后溶质质量相等有,100×10%=(100-x)×10.47%,得x=4.5g,故为0.25mol。由方程式2H2+O2 2H2O可知,生成2molH2O,转移4mol电子,所以整个反应中转化0.5mol电子,而整个电路是串联的,故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。②甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-=2H2O + O2↑。③转移0.5mol电子,则生成O2为0.5/4=0.125mol,标况下的体积为0.125×22.4=2.8L。④Cu2++2e-=Cu,转移0.5mol电子,则生成的m(Cu)=0.5/2 ×64 =16g。⑤甲中相当于电解水,故NaOH的浓度增大,pH变大。乙中阴极为Cu2+放电,阳极为OH-放电,所以H+增多,故pH减小。丙中为电解水,对于K2SO4而言,其pH几乎不变。(2)铜全部析出,可以继续电解H2SO4,有电解液即可电解。
27.(09安徽卷27)(12分)
某厂废水中含5.00×10-3mol·L-1的,其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料(的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
(1)第①步反应的离子方程式是
(2)第②步中用PH试纸测定溶液PH的操作是:
(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有
(4)欲使1L该废水中的完全转化为。理论上需要加入
GFeSO4·7H2O。
答案:
(1)Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
(2)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照。
(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2
(4)13.9
解析:w.w.w.
(1)第①步是Cr2O72-与Fe2+发生氧化还原反应,方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(2)测定溶液的pH的方法是:用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸的中心位置,然后对照标准比色卡,读出对应颜色的数据;
(3)从最终所得磁性材料的化学式可知,滤渣中主要有Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3;
(4)1L废水中的n(Cr2O72-)=5.00×10-3mol,根据关系式:Cr2O72-~4Cr0.5Fe1.5FeO4~10FeSO4·7H2O,所以理论上n(FeSO4·7H2O)=0.05mol,m(FeSO4·7H2O)= 0.05mol×278g·mol-1=13.9g。
28.(山东卷28)(14分)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”);,使用催化剂 反应的ΔH(填“增大”“减小”或“不改变”)。
(2)O2 (g)= O+2(g)+e- H1= 1175.7 kJ·mol-1
PtF6(g)+ e-1 PtF6-(g) H2= - 771.1 kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6- H3=482.2 kJ·mol-1
则反应O2(g)+ PtF6 (g) = O2+PtF6- (s)的H=_____________ kJ·mol-1。
(3)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCL2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为____________。已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
(4)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4*)=c(Cl-),则溶液显_____________性(填“酸”“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=__________。
答案:w.w.w.
(1)向左 不改变
(2)-77.6
(3)Cu(OH)2 Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2 ↓+2NH4+
(4)中 Kb=10-9/( (a-0.01)mol·L-1.
解析:[]
(1)在恒压条件下加入氩气,则容积增大,导致原平衡中各物质的浓度同等比例减小,所以平衡向气体体积增大的方向即向左移动;催化剂仅是改变化学反应速率,不会影响焓变。
(2)根据盖斯定律,将化学方程式①+②-③叠加。
(3)Cu(OH)2 的Ksp小于Mg(OH)2的,所以离子的浓度商首先大于Cu(OH)2 的而先沉淀;由于氨水是弱碱,书写离子方程式时
不能拆开。
(4)由溶液的电荷守恒可得: c(H*)+c(NH4*)=c(Cl-)+c(OH-),已知c(NH4*)=c(Cl-),则有c(H*)=c(OH-),溶液显中性;电离常数只与温度有关,则此时NH3·H2O的电离常数
Kb= [c(NH4*)·c(OH-)]/c(NH3·H2O)= (0.01 mol·L-1·10-7mol·L-1)/(amol·L-1-0.01 mol·L-1)= 10-9/( (a-0.01)mol·L-1.
29.(09江苏卷20)(10分)联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
(1)已知:2NO2(g)=====N2O4(g) △H=-57.20kJ·mol-1。一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡。
其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是 (填字幕)
A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度 D.升高温度
(2)25℃时,1.00gN2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放出19.14kJ的热量。则反应2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l)的△H= kJ·mol-1
(3)17℃、1.01×105Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.0300 mol·L-1、c(N2O4)=0.0120 mol·L-1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。
(4)现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应,制得1.00L已达到平衡的N2H4和NO2的混合气体(17℃、1.01×105Pa),理论上至少需消耗Cu多少克?
答案:
(1)BCw.w.w.
(2)-1224.96
(3)根据题意知平衡时:;
K=
答:平衡常数为13.3。
(4)由(3)可知,在17℃、1.01×105Pa达到平衡时,1.00L混合气体中:
则
由===可得
答:理论上至少需消耗Cu 1.73 g.
解析:
(1)考查影响化学平衡移动的因素
(2)简单的反应热计算要注意将质量转化为物质的量,还要注意比例关系。
(3)(4)见答案
30.(09浙江卷27)(15分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和,化学方程式如下:
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的 0(填写“>”、“<”、“=”。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K= 。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。[]
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线是实验编号。
答案:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(1)<
(2) 1.88×10-4mol/(L·s)
(3)5000
(4)C、D
(5)①II: 280、1.20×10-3、5.80×10-3
Ⅲ:1.2×10-3 、5.80×10-3
②
解析:
(1)自发反应,通常为放热反应,即 H小于0。
(2)以NO计算,2s内NO的浓度变化为(10-2.5)×10-4mol/L,V(NO)=7.5×10-4/2 =3.75×10-4mol/(L·s)。根据速率之比等于计量系数比可知,V(N2)=1/2 V(NO)=1.875×10-4mol/(L·s)。
(3)=
=5000。
(4)催化剂不影响平衡的移动,A项错;该反应放热,故降温平衡正向移动,NO转化率增大,B项错,C项正确;缩小体积,即增大压强,平衡向体积减小的方向运动,即正向移动,D项正确。
(5)本题为实验探究题,目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响,研究时只能是一个变量在起作用,所以II中数据与I比较催化剂的比表面积增大了,故其他的数据应与I完全相同;III中数据与II比较,催化剂的比表面积数据未变,但是温度升高,故其他数据是不能改变的。实质I、II研究是催化剂的比表面积对速率的影响,II、III研究是温度对速率的影响。作图,可根据先拐先平的原则,即最里面的线先达平衡,速率快,应对应于III(因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的),II比I快,因为两组温度相同,但是II中催化剂的比表面积大。
31.(09福建卷25)(17分)
某研究性小组借助A-D的仪器装置完成有关实验
【实验一】收集NO气体。
(1) 用装置A收集NO气体,正确的操作是 (填序号)。
a.从①口进气,用排水法集气 b.从①口进气,用排气法集气
c.从②口进气,用排水法集气 d..从②口进气,用排气法集气
【实验二】为了探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数和镀层厚度,查询得知锌易溶于碱:Zn+2NaOH=Na2ZnO3+H2↑据此,截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样,剪碎、称得质量为m1 g。用固体烧碱和水作试剂,拟出下列实验方案并进行相关实验。
方案甲:通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究木目标。
(2)选用B和 (填仪器标号)两个装置进行实验。
(3)测得充分反应后生成氢气的体积为VL(标准状况),= 。
(4)计算镀层厚度,还需要检索的一个物理量是 。
(5)若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗,测量结果将(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
方案乙:通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器C做实验,试样经充分反应,滤出不溶物、洗涤、烘干,称得其质量为m2g 。
(6) 。
方案丙:通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量(其差值即为H2的质量)实现探究目标。实验同样使用仪器C。
(7)从实验误差角度分析,方案丙 方案乙(填“优于”、“劣于”或“等同于”)。
答案:
(1)C
(2)D
(3) (或等其他合理答案:)
(4)金属锌的密度(或其他合理答案:)
(5)偏大
(6)(或其他合理答案:)
(7)劣于
解析:w.w.w.
本题考查实验的探究,涉及NO气体的收集,混合物中金属含量的计算等。
(1)NO遇空气立即被氧化,故不能用排空气法收集,只能用排水法收集。排水时应用短进长出。
(2)方案甲:Zn和Fe中只有Zn可以与NaOH产生气体,通过排水收集气体,依据反应方程式即可算出Zn的质量分数。所以需要的装置有测H2的体积的D装置。
(3)Zn与H2之间量为1:1,则n(Zn)=V/22.4 mol,w (Zn)=m(Zn)/m1 = 。(4)有了Zn的质量,如果有密度,则可以求出Zn的体积,再由Zn的截面积,即可求出Zn的高度(厚度)。
(5)恒压式分液漏斗产生的气体有部分残留在分液漏斗上方,故排气时收集少了,所以用普通漏斗时收集的H2多一些,则计算出的Zn的量偏大。
(6)减少的质量即为Zn的质量。
(7)丙方案根据H2的质量差值,显然误差大,因为产生的H2质量很小,计算偏差大。
32.(09广东化学19)(12分)
某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2),并探究其实验式。
(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性,方法是 。
(2)反应过程中末端导管必须插入试管A的水中,目的是 。
(3)制备氮化钙的操作步骤是:①打开活塞K并通入N2;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后, ;④拆除装置,取出产物。
(4)数据记录如下:
① 计算得到实验式CaxN2,其中x= .
② 若通入的N2中混有少量O2,请比较x与3的大小,并给出判断依据: 。
答案:
(1)关闭活塞,微热反应管,试管A中有气泡冒出,停止加热。冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变,说明装置气密性良好。
(2)防止反应过程中空气进入反应管,便于观察N2的逆流
(3)熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氮气,并关闭活塞。
(4)①2.80 ②产物中生成了CaO
解析:
(1)见答案;
(2)要保证整个装置不能混入其他气体;
(3)一定要使玻璃管冷却后再停止通入气流;
(4)要确定X值必须求出钙和氮的原子个数比根据题目给的数据可做如下计算①m(Ca)=(15.08-14.80)g=0.28g,m(N)= (15.15-15.08)g=0.07g,则n(Ca):n(N)= :=7:5,则x=;
②若通入的N2中混有少量O2,则产物中就有可能混有了CaO,而Ca3N2中钙的质量分数为81.08﹪,CaO中钙的质量分数为71.43﹪,所以产物中混有了CaO会导致钙的质量分数减小,x的值偏小。
33.(09北京卷26)(15分)w.w.w.
以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略);
I 从废液中提纯并结晶。
II将溶液与稍过量的溶液混合,得到含的浊液
IV 将浊液过滤,用90°C热水洗涤沉淀,干燥后得到固体
V煅烧,得到固体[]
已知:在热水中分解
(1) I中,加足量的铁屑出去废液中的,该反应的离子方程式是
(2) II中,需加一定量硫酸,运用化学平衡原理简述硫酸的作用
(3) III中,生成的离子方程式是 。若浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是 。
(4) IV中,通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验操作是是 。
(5) 已知煅烧的化学方程式是,现煅烧464.0kg的,得到316.8kg产品,若产品中杂质只有,则该产品中的质量是 kg(摩尔质量/g·;)
答案:
(1)Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
(2)加入硫酸,H+浓度增大,使Fe2+ + 2H2OFe(OH)2 + 2H+的平衡向逆反应方向移动,从而抑制FeSO4的水解
(3)Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ CO2 ↑ + H2O
4FeCO3 + 6H2O + O2 = 4Fe(OH)3 ↓+ 4CO2
(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中,滴加酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净
(5)288.0
34.(09北京卷28)(15分)
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整
4 +11
(2)接触室中发生反应的化学方程式是 。
(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母) 。
a. 为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
b. 过量空气能提高的转化率
c. 使用催化剂能提高的反应速率和转化率
d. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(4)每160g气体与化合放出260.6kJ的热量,该反应的热化学方程是 。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的和铵盐。
①既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的。吸收的离子方程式是 。
② 为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果;
铵盐质量为10.00g和20.00g 时,浓硫酸增加的质量相同;铵盐质量为30.00g时,浓硫酸增加的质量为0.68g;铵盐质量为40.00g时,浓硫酸的质量不变。
计算:该铵盐中氮元素的质量分数是 %; 若铵盐质量为15.00g。 浓硫酸增加的质量为 。 (计算结果保留两位小数)
答案:w.w.w.
(1)FeS2
(2)
(3)a b d
(4)SO3(g) + H2O(l) = H2SO4(l);ΔH=-130.3kJ/mol
(5)①SO2 + Br2 + 2H2O = 4H+ + 2Br- + SO42-
②14.56 2.31g
35.(09上海卷30)臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为______g/mol(保留一位小数)。
(2)将8L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5L,其中臭氧为_____________L。
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L(标准状况)通入盛有20.0g铜粉的反应器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6g。则原混合气中臭氧的体积分数为__________________。
答案:
(1)35.6
(2)3
(3)0.5
36.(09上海卷31)烟气中是NO和的混合物(不含)。
(1)根据废气排放标准,烟气最高允许含400mg。若中NO质量分数为0.85,则烟气中最高允许含NO__________L(标准状况,保留2位小数)。
(2)工业上通常用溶质质量分数为0.150的水溶液(密度1.16g/mL)作为吸收剂,该碳酸钠溶液物质的量浓度为____________mol/L(保留2位小数)。
(3)已知: ①
②
含2000mg的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%,吸收后的烟气_______排放标准(填“符合”或“不符合”),理由:____________________。
(4)加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比,反应为:
NO+2HNO3→3NO2+H2O
当烟气中时,吸收率最高。
烟气含2000mg,其中。
计算:(i)为了达到最高吸收率,烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数)。
(ii)烟气达到最高吸收率90%时,吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应中,反应①比反应②迅速。计算结果保留1位小数)。
答案:
(1)0.25
(2)1.64
(3)不符合 因吸收后烟气总体积减小,含量仍超过
(4)(i)
(ii)
37.(09重庆卷26)(14分)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是 ;NaOH溶液的出口为 (填字母);精制饱和食盐水的进口为 (填字母);干燥塔中应使用的液体是 。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。
①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为 。
②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气 (标准状况)。
答案:
(1)①氯气;a;d;浓硫酸
(2)①SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl②0.35[]
(3)134.4
解析:
(1)电解饱和食盐时阳极阴离子Cl—、OH—放电,Cl—的放电能力强于OH—,阳极发生的方程式为:2Cl——2e—===Cl2↑;阴极:2H++2e—===H2↑;总反应为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。H2、2NaOH在阴极,NaOH溶液的出口为a,Cl2在阳极,精制饱和食盐水从阳极进入,选d;要干燥Cl2需要用酸性干燥剂H2SO4或P2O5等,中性干燥剂无水CaCl2。
(2)①SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,光导纤维的主要成分是SiO2,H、Cl元素必在另一产物中,H、Cl元素结合成HCl,然后配平即可。发生的化学方程式为:SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl。
②
由3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
起始量(mol) n 0
变化量(mol) 3x 2x x 4x
平衡量(mol) n—2x 4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,n—2x=0.140mol/L20L=2.8mol,n=3.0mol,由2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,(2×58.5)g:1mol=m(NaCl)g:3mol;m(NaCl)=351g=0.351kg。
(3)由NaCl转化为NaClO3,失去电子数为6,H2O转化为H2,得到的电子数为2,设产生的H2体积为V,由得失电子守恒有:
6×;V=134.4m3。
38.(09宁夏卷28)(14分)2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示 、 ,E的大小对该反应的反应热有无影响? 。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低? ,理由是 ;
(2)图中△H= KJ·mol-1;
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ;
(4)如果反应速率υ(SO2)为0.05 mol·L-1·min-1,则υ(O2)= mol·L-1·min-1、υ(SO3)= mol·L-1·min-1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1,计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H (要求计算过程)。
答案:
(1)反应物能量 生成物能量
(2)无 降低 因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低
(3)-198
(4) SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5 (4)0.025 0.05
(5) S(s)+O2(g) =2SO2(g)△H1=-296 KJ·mol-1 , SO2(g)+1/2O2(g) =SO3(g) △H2=-99 KJ·mol-1
3 S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) △H=3(△H1+△H2)=-1185 KJ·mol-1
解析:
(1)本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应,可得到A和C所表示的意义,E为活化能与反应热无关,但是用催化剂可以降低活化能;
(2)图中表示的是2molSO2的反应,因此△H=-99×2KJ·mol-1;
(3)依题意即可写出:SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5;
(4)依据速率之比等于化学计量数之比
③焙烧
滤渣
滤液
至PH为9,过滤
②加NaOH溶液
含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液
①加FeSO4·7H2O
E
含的酸性废水
O
—OC—
O
—OCCH3
滤液
、
碱式
碳酸镁
预氨化
沉淀镁
热水解
过滤
溶 解
水氯
镁石
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2009—2011年高考化学试题分类解析—化学用语及其规律
2011年高考
1.(2011江苏高考2)下列有关化学用语表示正确的是
A.N2的电子式:
B.S2-的结构示意图:[][]
C.质子数为53,中子数为78的碘原子:131 53I[]
D.邻羟基苯甲酸的结构简式:[]
解析:有关化学用语常涉及常见物质的组成和结构,尤其是一些常见物质电子式、结构式、结构简式及模型等等,内容比较基础。N2的电子式应该是:;S2-的结构示意图应该为: ;邻羟基苯甲酸的结构简式应该是:。
答案:C
2.(2011上海4)下列有关化学用语能确定为丙烯的是
解析:A属于球棍模型,但不一定是含有H的化合物;B可能是环丙烷;C中电子式少一个氢原子。
答案:D
2010年高考化学试题
(2010山东卷)9.和是氧元素的两种核素,表示阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A.与互为同分异构体
B. 与核外电子排布方式不同
C.通过化学变化可以实现与间的相互转化
D.标准状况下,1.12L和1.12L均含有0.1个氧原子
解析:A中的物质是同一种物质,都是氧气,故A错;B中的两种氧原子的电子数相等,核外电子排布也相等,故B错;之间的转化,,是原子核的变化,不化学变化,故C错;1.12L标准状况下的物质的量为0.05mol,含有氧原子数为0.1,故D正确。
答案:D
(2010全国1)6.下列判断错误的是
A.沸点: B.熔点:
C.酸性: C.碱性:
【解析】B考查不同类型晶体的熔沸点高低,2008年高考全国卷I第8题已经考过,一般认为是:原子晶体>离子晶体>分子晶体,所以B正确; C项正确,一般元素非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的酸性越强;D正确,一般元素金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的碱性越强。A项错误,2009年高考全国卷I第29题已经考过,NH3分子间存在氢键,故最高,AsH3、PH3分子间不存在氢键,只有范德华力,组成和结构相似的分子相对分子质量越大,其分子间作用力越大,熔沸点越高故应该为:NH3>AsH3>PH3;
【答案】A
【命题意图】考查基本概念:如晶体熔沸点高低判断,氢键与范德华力对物质的物性的影响,金属性、非金属性的强弱判断方法具体应用,这些都是平时反复训练的,这道题目实属原题,属于送分题!
【点评】其实还可以拓展:考同种类型晶体的熔沸点高低判断里面的如同为原子晶体或同为离子晶体等,不应该老局限于分子晶体,这样显得2010年高考题与08和09没有太大区别
(2010山东卷)13.下列推断正确的是
A.SiO2 是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应
B.Na2O、Na2O2组成元素相同,与 CO2反应产物也相同
C.CO、NO、 NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
D.新制氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色
解析:酸性氧化物能够跟碱反应,生成盐和水的氧化物,故A正确,因为, 与反应生成, 与反应除生成外,还生成,故B错;在空气中会发生反应,故C错;因为新制氯水中含有,故滴入少量的紫色石蕊的现象是先变红,后褪色,故D错。[]
答案:A
(2010上海卷)2.下列有关物质结构的表述正确的是
A.次氯酸的电子式 B.二氧化硅的分子式 SiO2
C.硫原子的最外层电子排布式3s23p4
D.钠离子的结构示意图
答案:C
解析:此题考查了物质结构中的原子的核外电子排布、原子结构的表示、化学键、物质的构成等知识点。次氯酸的电子式为:,A错;二氧化硅是原子晶体,其结构中不存在分子,B错;S是16号元素,其核外电子排布为:1s22s22p63s23p4,C对;钠离子是钠原子失去了最外层的1个电子,其原子结构示意图为:,D错。
技巧点拨:在分析电子排布式的对错时,可以首先写出相应的电子排布式一一对照,得出答案;也可以依次验证电子数目的正误、填充顺序的正误、填充电子数的正误进行判断。[]
(2010上海卷)5.下列判断正确的是
A.酸酐一定是氧化物 B.晶体中一定存在化学键
C.碱性氧化物一定是金属氧化物 D.正四面体分子中键角一定是109o28′
答案:C
解析:此题考查了物质的分类、晶体的构造和分子的构型等知识点。酸酐中大多数是氧化物,但是醋酸酐(C4H6O3)就不是氧化物,A错;惰性气体都是单原子分子,其晶体中只存在分子间作用力,不存在化学键,B错;正四面体分子中,白磷分子的键角是60o,D错。[][]
易混辨析:在化学学习中,有些化学概念极易混淆,比如氧化物和含氧化合物就不完全相同:氧化物由两种元素组成其中一种是氧元素,而含氧化合物只要组成中有氧元素即可,像醋酸酐是含氧化合物就不是氧化物。
(2010江苏卷)2.水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是[]
A.H2O的电子式为
B.4℃时,纯水的pH=7
C.中,质量数之和是质子数之和的两倍
D.273K、101kPa,水分子间的平均距离:(气态)>(液态)>(固态)
【答案】C
【解析】本题主要考查的是有关水的化学基本用语。A项,水是共价化合物,其分子的电子式为;B项,温度升高,水的电离程度增大,C项,一个分子中,其质量数为20,质子数为10,D项,在温度压强一定时,它只能呈一种状态。综上分析可知,本题选C项
(2010天津卷)7.(14分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题:
⑴ L的元素符号为________ ;M在元素周期表中的位置为________________;五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为___,B的结构式为____________。
⑶ 硒(se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。
a.+99.7 mol·L-1 b.+29.7 mol·L-1 c.-20.6 mol·L-1 d.-241.8 kJ·mol-1
⑷ 用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式:______________;由R生成Q的化学方程式:_______________________________________________。
解析:(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大,故分别为:H、C、N、O元素;M是地壳中含量最高的元素,为Al,其在周期表的位置为第3周第ⅢA族;再根据五种元素在周期表的位置,可知半径由大到小的顺序是:Al>C>N>O>H。
(2) N和H 1:3构成的分子为NH3,电子式为;2:4构成的分子为N2H4,其结构式为。
(3)Se比O多两个电子层,共4个电子层,1→4电子层上的电子数分别为:2、8 、18、6,故其原子序数为34;其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4,为H2SeO4。
非金属性越强,与氢气反应放出的热量越多,故2→5周期放出的热量依次是:d、c、b、a,则第四周期的Se对应的是b。
(4)Al作阳极失去电子生成Al3+,Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2,2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
答案:
(1)O 第三周第ⅢA族 Al>C>N>O>H
(2)
(3) 34 H2SeO4 b
(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
命题立意:本题以元素的推断为背景,综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较;考查了电子式、结构式的书写,元素周期律,和电极反应式、化学方程式的书写,是典型的学科内综合试题。
2009年高考化学试题
1.09江苏卷2.)下列有关化学用语使用正确的是w.w.w.
A. 硫原子的原子结构示意图:
B.NH4Cl的电子式:[]
C.原子核内有10个中子的氧原子:
D.对氯甲苯的结构简式:
答案:C
解析:
A项,硫原子的原子结构示意图最外电子层应为6个电子,所以A项错误,
B项, 是由 离子构成,由于是阴离子,必须写出电子式,
C项,表示质量数为18,质子数为8的氧原子,所以该原子核内有10个中子
D项,该结构简式是邻氯甲苯,因为氯原子和甲基的位置在相邻的碳原子上。对氯甲苯中的氯原子和甲基的位置应该处于相对位置。
2.(09上海卷2)以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是
A.:He B. C.1s2 D.
答案:D
+11
1
8
222
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2009—2011年高考化学试题分类解析—金属及其化合物
2011年高考
1.(2011北京高考11)下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3,混合物中Na2CO3质量分数的是[]
A.取a克混合物充分加热,建中b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体。
解析:NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数,A正确;Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠,所以bg固体是氯化钠,利用守恒法可计算出Na2CO3质量分数,B正确;混合物与足量稀硫酸充分反应,也会生成水和二氧化,所以逸出的气体是二氧化碳,但会混有水蒸气,即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量,因此选项C不能测出混合物中Na2CO3质量分数;Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应,反应的方程式为
CO32-+Ba2+=BaCO3↓、HCO3-+OH-+Ba2+=H2O+BaCO3↓,因此最后得到的固体是BaCO3,所以可以计算出Na2CO3质量分数,选项D也正确。
答案:C
2.(2011福建高考9)下表各选项中,不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是
选项化合物 A B C D
Y CO2 Fe2O3 C2H5OH FeCl3
W MgO Al2O3 C2H5ONa CuCl2
解析:A项中是Mg与CO2反应,方程式为2Mg+2CO22MgO+C;B项中Al与Fe2O3发生铝热反应,方程式为Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3;C项中是金属Na与C2H5OH反应,方程式为2Na+2CH3CH2OH=2CH3CH2ONa+H2↑。这三个反应都是置换反应。D项中是发生Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,不是置换反应,但学生可能将此反应记错,认为生成了铁单质。此题难度不大,但素材来自教学一线,考查学生平时学习的错误,对实际教学有一定的指导作用。
答案:D
3.(2011广东高考10)某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是
A、将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究讨Mg的活泼性
B、将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成
C、将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀
D、将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体
解析:本题考察镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中,并及时搅拌,A是错误的;过滤时需要用玻璃棒引流,因此C不正确;蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿,由MgCl2水解,所以加热时必需在HCl的气氛中加热才能得到MgCl2固体,所以D不正确。因此只有选项B是正确的。
答案:B
4.(2011山东高考12)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是
A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al
解析:铝对应的氧化物Al2O3属于两性氧化物,A不正确;铝属于活泼金属其表面易被空气中氧气氧化形成一层致密的氧化膜而使铝不易被腐蚀;铁放置在空气可以直接发生化学腐蚀,例如铁与氯气直接反应而被腐蚀;铜放置在空气中会和空气中氧气、二氧化碳和水缓慢的反应生成碱式碳酸铜即铜绿,方程式为2Cu+O2+CO2+H2O==Cu2(OH)2CO3,因此选项B不正确;AlCl3、FeCl3、CuCl2均属于强酸弱碱盐,在溶液中会水解生成相应的氢氧化物和HCl,溶液在加热时会促进水解,同时生成的HCl挥发,进一步促进水解,当溶液蒸干后将最终将得到相应的氢氧化物,所以选项C正确;铝属于活泼的金属元素,在水溶液中Al3+不会放电生成铝单质;Fe3+在水溶液会放电但产物是Fe2+,而不是单质铁;只有Cu2+在阴极上得到电子生成单质铜。所以选项D也不正确。
答案:C
5.(2011重庆) 下列叙述正确的是
A. Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性
C. Li、Na、K的原子半价和密度随原子序数的增加而增大
D.C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
解析:铁属于变价属于变价金属,与强氧化剂反应生成Fe3+,与弱氧化剂反应生成Fe2+,氯气属于强氧化剂,盐酸属于非氧化性酸,因此选项A不正确;当硫酸不足时,Zn和K均过量,但过量的K会继续和水反应生成KOH而呈碱性,B不正确;同主族元素自上而下,随着核电荷数的增加电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,密度也逐渐增大,但Na的密度大于K的,C不正确;C、P、S、Cl的非金属性逐渐增强,所以其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,D正确。
答案:D
6.(2011上海5)高铁酸钾( K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是
A.有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质
B.有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质
C.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌
D.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌
解析:高铁酸钾( K2FeO4)中Fe的化合价是+6价,具有强氧化性,其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中杂质。
答案:A
7.(2011上海8)高炉炼铁过程中既被氧化又被还原的元素是
A.铁 B.氮 C.氧 D.碳
解析:本题考察炼铁原理。
答案:D
8.(2011福建高考24,14分)
四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:
回答下列问题:
(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:
2Fe3++Fe === 3Fe2+
2TiO2+(无色) +Fe+4H+ === 2Ti3+(紫色) +Fe2++2H2O
Ti3+(紫色) +Fe3++H2O === TiO2+(无色) +Fe2++2H+
加入铁屑的作用是____________。
(2)在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶,该分散质颗粒直径大小在_____________范围。
(3)若把③中制得的固体TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3杂质,还可制得钛白粉。已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe (OH)3+3H+Fe3+ +H2O的平衡常数K=_____________。
(4)已知:TiO2 (s) +2 Cl2 (g)=== TiCl4(l) +O2(g) △H=+140KJ·mol-1
2C(s) +O2(g)=== 2CO(g) △H=—221KJ·mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:_____________。
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是_____________(只要求写出一项)。
(6)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ,可采用_____________方法。
TiCl4 SiCl4
熔点/℃ -25.0 -68.8
沸点/℃ 136.4 57.6
解析:(1)根据题意给出方程式分析铁屑的作用就是作为还原剂的,即:将Fe3+还原为Fe2+,另外浸出液显紫色,说明含有Ti3+,防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+。参考答案中“生成Ti3+保护Fe2+不被氧化。”有点让人费解,能不能说成“防止Ti3+被Fe3+氧化成TiO2+”或者说“将TiO2+还原成Ti3+”。
(2)形成TiO2·n H2O溶胶,说明得到是胶体,其分散质颗粒直径大小为10-9~10-7m(或1nm~100nm);
(3)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH—)=2.79×10—39,25℃时,c(H+)×c(OH—)=Kw=1×10—14;反应Fe (OH)3+3H+Fe3+ +H2O的平衡常数K====2.79×103。
此问设计精妙!利用数学关系巧妙代换求出反应的平衡常数,命题者的独具匠心可见一斑。
(4)涉及盖斯定律计算,比较常规,按要求写出方程式相加即可得出答案:
TiO2(s)+ 2C(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(l)+2CO(g) △H=—81KJ·mol-1
(5)依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处产生了废气,废液,废渣等。
(6)下表信息可以看出,SiCl4、TiCl4两者的沸点相差较大,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4可用蒸馏(或分馏)等方法。
这题是典型的化工流程题,问题设置不难。第(3)小问是亮点,精妙!个人觉得加上请计算该反应的平衡常数K可能设问更清晰。
答案:(1)使Fe3+还原为Fe2+;生成Ti3+保护Fe2+不被氧化。
(2)10-9m~10-7m(或其他合理答案);
(3)2.79×103;
(4)TiO2(s)+ 2C(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(l)+2CO(g) △H=—81KJ·mol-1;
(5)产生三废(或其他合理答案);
(6)蒸馏(或分馏,或精馏)。
9.(2011广东高考32,16分)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下:
(注:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为① 和② 。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在 。
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为 。
(4)镀铝电解池中,金属铝为 极,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在,铝电镀的主要电极反应式为 。
(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是 。
解析:本题考察物质的提纯、实验条件的选择、方程式的书写、原电池及电解的应用。
(1)铝属于活泼金属,在高温下可置换某些金属或非金属,因此有关反应的方程式为
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe、4Al+3SiO22Al2O3+3Si。
(2)在高温下,氯气可与氢气、金属钠和铝反应生成HCl、NaCl和AlCl3,由于温度是700℃,所以AlCl3会升化变成气体,因此气泡的主要成分除Cl2外还含有HCl和AlCl3;NaCl熔点为801℃,此时NaCl不会熔化,只能在浮渣中存在,即浮渣中肯定存在NaCl。
(3)尾气经冷凝后分为气体A和B,由框图可知A是氯气和氯化氢的混合气体,B是AlCl3,因此用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和H++OH-=H2O。
(4)既然是镀铝,所以铝必需作阳极,由于熔融盐中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在,所以阳极的电极反应式为Al +7 AlCl4――3e-=4Al2Cl7―。
(5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜,它能阻止内部的金属继续被氧化,起到防腐蚀保护作用。
答案:(1)①2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe ②4Al+3SiO22Al2O3+3Si。
(2)H2和AlCl3;NaCl
(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
(4)阳极 Al +7 AlCl4――3e-=4Al2Cl7―。
(5)致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触,使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。
10.(2011天津,14分)图中X、Y、Z为单质,其他为化学物,它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中,A俗称磁性氧化铁;E是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应。
回答下列问题:
(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是 ;M中存在的化学键类型为 ;R的化学式是 。
(2)一定条件下,Z与H2反应生成ZH4,ZH4的电子式为 。
(3)已知A与1molAl反应转化为X时(所有物质均为固体)。放出aKJ热量。写出该反应的热化学方程式:
。
(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式:
(5)向含4mol D的稀溶液中,逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种,请在坐标系中画出n(X2+)随n(X)变化的示意图,并标出n(X2+)的最大值。
解析:本题属于无机框图题,这种类型的试题关键是关键是找准题眼,即突破点。A俗称磁性氧化铁,因此A是Fe3O4,在高温下Fe3O4与单质Al发生铝热反应,生成单质铁和Al2O3,而铁在点燃时与氧气化合即生成Fe3O4,所以X、Y分别是铁和氧气;在水中氧气与NO反应生成硝酸,所以D是硝酸;硝酸具有强氧化性与Fe3O4反应,生成Fe(NO3)3、NO和水,因此G是Fe(NO3)3;又因为E是不溶于水的酸性氧化物,且能与氢氟酸反应,所以E只能是SiO2,因此Z单质是硅,SiO2与NaOH溶液反应生成M,所以M是Na2SiO3,Na2SiO3与硝酸反应即生成硅酸胶体,所以R是H2SiO3。0
Na2SiO3属于离子化合物,一定含有离子键,同时Si和O之间还存在极性键;Si与H2在高温下生成甲硅烷即SiH4,SiH4是由极性键构成的共价化合物,电子式是:;向稀硝酸溶液中加入铁粉反应的方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+2H2O+NO↑,当铁粉过量时,铁会继续和Fe(NO3)3反应,生成Fe(NO3)2,方程式为Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2。由方程式可知4mol硝酸生成1molFe(NO3)3,1molFe(NO3)3生成1molFe(NO3)2,即n(Fe2+)的最大值是1.5mol。
答案:(1)第二周期第ⅥA族 离子键 共价键 H2SiO3(H4SiO4)
(2)
(3)8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) △H=-8aKJ/mol
(4)3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++14H2O+NO↑
(5)
11.(2011新课标全国,14分)
0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。
请回答下列问题:
(1)试确定200℃时固体物质的化学式______________(要求写出推断过程);
(2)取270℃所得样品,于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为______________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为_________,其存在的最高温度是_____________;
(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为________________;
(4)在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=________________mol·L-1(Kap[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。若在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是_______________mol·L-1。
解析:(1)0.80gCuSO4·5H2O中含有CuSO4的质量为。由图像可知当温度升高到102℃是时CuSO4·5H2O开始部分脱水,在113℃~258℃时剩余固体质量为0.57g,根据原子守恒可计算出此时对应的化学式,设化学式为CuSO4·nH2O,则有
,解得n=1,所以200℃时固体物质的化学式为CuSO4·H2O;(2)由图像可知当温度超过258℃时,剩余物质恰好是CuSO4,高温下分解的化学方程式是CuSO4CuO+SO3↑;CuO溶于硫酸生成CuSO4,结晶析出生成胆矾即CuSO4·5H2O;由图像可知CuSO4·5H2O存在的最高温度是102℃;
(3)SO3溶于水生成硫酸,浓硫酸在加热时与铜反应的化学方程式为
Cu+2H2SO4CuSO4+2H2O+SO2↑
(4)因为Kap[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-) =2.2×10-20,当溶液的pH=8时,c (OH-)=10-6,所以c(Cu2+)=2.2×10-8;硫酸铜溶液中通入过量H2S气体时反应的化学方程式为: CuSO4+H2S=H2SO4+CuS,忽略溶于体积变化根据原子守恒可知生成的硫酸的浓度是0.1mol·L-1,所以H+浓度是0.2mol·L-1。
答案:(1)CuSO4·H2O;(2)CuSO4CuO+SO3↑、CuSO4·5H2O、102℃;
(3)Cu+2H2SO4CuSO4+2H2O+SO2↑
(4)2.2×10-8、0.2
12.(2011海南,9分)镁化合物具有广泛用途,请回答有关镁的下列问题:
(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的______________,还生成少量的______________(填化学式);
(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂,其中镁的化合价是_____________,该化合物水解的化学方程式为_________________;
(3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。
[ ]
下列选项中正确的是_______________(填序号)。
①MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力
②Mg与F2的反应是放热反应
③MgBr2与Cl2反应的△H<0
④化合物的热稳定性顺序为MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
⑤MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+F2(g)△H=+600kJ·mol-1
[答案](1)MgO,Mg3N2;(2)+2,;
(3)①②③⑤
命题立意:以元素及其化合物为载体的综合考查,包括物质性质及反应方程式、特殊图表信息的处理。
解析:(1)镁在空气中的燃烧产物有氧化镁和氮化镁;(2)化合物的水解要看化合物中离子的正负价,题中Mg是+2价,氯为-1价,则CH3为-1价,负价的与H+结合,正价的与OH-结合得产物;(3)能量越低越稳定,越稳定的物质内部化学键键能越大,故①正确④错误,其他各选项可类比反应热中能量计算。
【技巧点拨】关于能量变化的题,万变不离其宗。有以下的规律:①键的断裂与能量之间关系及盖期定律计算;②结构相似的物质能量越低越稳定,物质内部的化学键键能越大;③焓变值大小比较和放吸热判断。
13.(2011全国II卷27)(15分)(注意:在试题卷上作答无效)
下图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。
已知:
① 反应能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接;
② I是一种常见的温室气体,它和可以发生反应:2E+I2F+D,F中的E元素的质量分数为60%.
回答问题:
(1)①中反应的化学方程式为____________________________________________;
(2)化合物Ⅰ的电子式为______________________,它的空间构型是_________;
(3)1.6g G 溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,计算至少所需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程);
(4)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为___________________________,反应后溶液与过量化合物Ⅰ反应的离子方程式为_______________________________;
(5)E在I中燃烧观察到的现象是__________________________。
解析;①中反应属于铝热反应,故C是单质铝,B是单质铁,H是氧化铝;②中I是二氧化碳,D所单质碳,E是单质镁。F是由氧元素和镁元素组成,即氧化镁,所以A是氧气。
答案:
(4)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓
(5)镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,反应器内壁附着有黑色的碳
2010年高考
1.(2010全国卷1)下列叙述正确的是
A.Li在氧气中燃烧主要生成
B.将SO2通入溶液可生成沉淀
C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
【解析】A错误,因为Li在空气中燃烧只能生成Li2 O,直接取材于第一册课本第二章第三节; B错误,酸性:HCl>H2SO3>H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀,因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑;D错误,溶液中该反应难以发生,先是:2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2CuO+H20,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须是干燥的固态!C正确,强酸制弱酸,酸性:H2CO3>HClO,反应为:CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO,直接取材于课本第一册第四章第一节;
【答案】C
【命题意图】考查无机元素及其化合物,如碱金属,氯及其化合物,碳及其化合物,硫及其化合物,氮及其化合物等A、B、C选项直接取材于高一课本,D取材于高二第一章氮族。
【点评】再次印证了以本为本的复习策略,本题四个选项就直接取材于课本,属于简单题,不重视基础,就有可能出错!
2.(2010全国卷1)能正确表示下列反应的离子方程式是
A.将铜屑加入溶液中:
B.将磁性氧化铁溶于盐酸:
C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:
D.将铁粉加入稀硫酸中:
【解析】A正确,符合3个守恒;B错误,电荷不守恒,Fe3O4中Fe有两种价态,正确应该为:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;C错误,得失电子不守恒,电荷不守恒;正确的应为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;D错误,不符合客观实际,反应后铁只能产生Fe2+和H2;
【答案】A
【命题意图】考查离子方程式的正误判断方法!
【点评】离子方程式正误判断是个老生常谈的问题了,本题出得太没有创意了,如D这是个重现率很高的的经典错误,考生绝对做过原题!B项也见得多,一般考查不是用盐酸而是用氢碘酸,有些专家多次指出,磁性氧化铁不溶于任何酸,这样的典型错误在高考题中再次出现,这道题就没什么意思了!A直接取材于课本第二册,C选项,考生也绝对做过,都是太常见不过了!
(2010安徽卷)12.右图是一种稀硫对Fe-Gr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果,下列有关说法正确的是
A.稀硫酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
B.稀硝酸和铁反应的化学方程式是:Fe+6HNO3(稀)—Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
C.Cr含量大于13%时,因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大,所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强
D.随着Cr含量增加,稀硫酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱
答案:D
解析:A选项应该说铬的含量大于13%,稀硝酸对合金的腐蚀速率比盐酸硫酸弱。B应生成NO;C不能解释盐酸硝酸氢离子浓度相等,但硝酸腐蚀速度慢。
(2010安徽卷)13.将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)
①Na2O1 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
答案:A
解析:①②溶于水,溶质都是0.02moL,但前者有氧气生成,因此氢氧根浓度大,有①>②;③中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于④。因此有A正确。
(2010福建卷)9。下列各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是
X Y Z
A Na NaOH NaHCO3
B Cu CuSO4 Cu(OH)2
C C CO CO2
D Si SiO2 H2SiO3
解析:本题考察考生对常见元素及其化合物知识的掌握情况,可用代入法,即把各选项中的X,Y,Z带入又吐的圆圈中进行判断,C中CO2在一定条件下与单质钠反应可以生成金刚石和碳酸钠。
(2010上海卷)11.将0.4gNaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是
答案:C
解析:此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH反应生成水和氯化钠,当滴入0.1L时,两者恰好反应完全;继续滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生:HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl,不放出气体,当再加入0.1L时,此步反应进行完全;继续滴加时,发生反应:NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑;此时开始放出气体,分析图像,可知选C。
易错警示:解答此题的易错点是,不能准确理解向碳酸钠溶液中滴加盐酸的反应。是分步进行的,首先发生的是HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl;进行完全后,再发生:NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑
(2010上海卷)21.甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液,各加入10mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液,两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是
A.甲中沉淀一定比乙中的多 B.甲中沉淀可能比乙中的多
C.甲中沉淀一定比乙中的少 D.甲中和乙中的沉淀可能一样多
答案:BD
解析:此题考查了元素化合物知识。根据氢氧化铝的性质,其能溶于氢氧化钠但不溶于氨水,故此加入时,两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀;相同体积相同pH的两溶液中的溶质氨水大于氢氧化钠,当两者均不足量时,生成的沉淀氨水多;氨水过量,氢氧化钠不足量时,生成的沉淀氨水多;氨水过量,氢氧化钠恰好时,生成的沉淀一样多;氨水和氢氧化钠都过量时,生成的沉淀氨水多;可知BD正确。
解法点拨:此题解答时,选用的是讨论法,其多用在计算条件不足,据此求解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件,加以讨论才能正确解答;故此在应用讨论法解题时,关键是先要分析条件与求解问题之间的联系,形成正确的解题方法。
(2010上海卷)22.由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO组成的混合物,加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应,则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是
A.4:3 B.3:2 C.3:1 D.2:l
答案:BC
解析:此题考查了化学计算知识。分析题给混合物和高温下发生的反应,可知当Fe2O3+Fe=3FeO时,反应后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3,则FeO与Fe2O3的物质的量之比为:3:2;当发生反应:Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4时,反应后混合物中含有2molFeO、4molFe2O3,则FeO与Fe2O3的物质的量之比为:1:2;当两反应均存在时,FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两着之间,故BC可能。[]
知识归纳:极端假设法是指根据已知的条件,把复杂问题假设为处于理想的极端状态,站在极端的角度去分析、考虑问题,使其因果关系显得十分明显、简单,从而迅速地作出正确判断的方法。比如此题中我们就假设了两个极端,首先确定两个极端,然后确定范围,最后选择。
(2010重庆卷)8.下列叙述正确的是
A.铝制容器可盛装热的H2SO4
B.Agl胶体在电场中自由运动
C.K与水反应比Li与水反应剧烈
D.红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3
8. 答案C
【解析】本题考察物质的性质。A项,铝与热的浓硫酸反应,错误。B项,AgL胶体吸附电荷而带电,故在电场作用下做定向移动,错误。C项,K比Li活泼,故与水反应剧烈,正确。D项,P与过量的反应,应生成,错误。
【误区警示】铝在冷、热中发生钝化,但是加热则可以发生反应,胶体自身不带电,但是它可以吸附电荷而带电。由此警示我们,化学学时学生一定要严谨,对细小知识点要经常记忆,并且要找出关键字、词。
(2010全国卷1)28.(15分)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液,他们是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体;B、C、D和F是盐溶液,且他们的阴离子均不同。现进行如下实验:[]
①A有刺激性气味,用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾;
②将A分别加入其它五中溶液中,只有D、F中有沉淀产生;继续加入过量A时,D中沉淀无变化,F中沉淀完全溶解;
③将B分别加入C、D、E、F中,C、D、F中产生沉淀,E中有无色、无味气体逸出;
④将C分别加入D、E、F中,均有沉淀生成,再加入稀HNO3,沉淀均不溶。
根据上述实验信息,请回答下列问题:
(1) 能确定溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式):
(2) 不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法:
【解析】(I)由题干表述可知A和E不是盐,又由纯E为无色油状液体,推知E为硫酸(③步操作进一步确定);(II)由题干和①步操作可知A为氨水; (III)再由②步操作可知F中阳离子为Ag+发生的反应为:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+;AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O;而常见的盐中只有AgNO3可溶于水,故F为AgNO3;(IV)由③步操作可知B中阴离子应为CO32-,由于此无色无味的气体只能是CO2, B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO3-,而阳离子可是常见的K+、Na+、NH4+等待定(V)同样由②步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的为阳离子为Mg2+或Al3+,而阴离子需待下步反应再确定;(VI)由④步操作生成的沉淀为可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等,但限于题干所述中学常用试剂,则沉淀应为AgCl和BaSO4,才不溶于HNO3,一个是与AgNO3结合生成的沉淀,一个是与硫酸结合形成的沉淀,故C应该同时含有Ba2+和Cl-即,C为BaCl2,进而推出D中阴离子应该为SO42-,因为题干所述盐溶液中阴离子均不同,故D为Al2(SO4)3或MgSO4其他解析见答案
【答案】(1)A NH3·H2O或NH3 ;E H2SO 4 F AgNO3 C BaCl2
若C作为不能确定的溶液,进一步鉴别的方法合理,同样给分
(2)B Na2CO3或K2CO3 用洁净的铂丝蘸取少量B,在酒精灯火焰中灼烧,若焰色呈黄色则B为Na2CO3溶液;若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色,则B为K2CO3溶液
D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D,向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成,继续滴加过量的NaOH溶液,若沉淀溶解,则D为Al2(SO4)3溶液,若沉淀不溶解,则D为MgSO4溶液
【命题意图】考查学生的分析与综合能力,涉及到无机元素及其化合物的性质,离子反应,未知物的推断,物质的检验,常见物质量多与量少的反应不同,现象不同等,此题综合性强,难度大,区分度很好,是一道不可多得的经典好题!
【点评】此题一改过去每年元素推断的通病,思维容量显著增大能力要求高,与2008年全国卷I理综28题有得一拼,比2009年的第29题出得高超一些,相比以前的无机推断显然有质的飞跃,看到命题人在进步!但是此题是不是一点瑕疵没有呢 x显然不是,例如本题条件很宽广,没太明显的限制条件,因而答案是丰富多彩的,这不会给阅卷者带来喜出望外,只会增加难度,不好统一评分标准,也就缺乏公平性!特别是B和C上就有争议,如B还可能是(NH4)2CO3,C还可能是BaBr2、BaI2等,当然限制一下沉淀颜色就排除了C的歧义!
(2010广东理综卷)32(16分)
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石(主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g.
(1)步骤Ⅰ前,-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________.[]
(2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。
(3)步骤Ⅱ中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有______________.
(4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为________________.
(5)从母液中可回收的主要物质是_____________.
解析:(1)粉碎可以增大接触面积,加快反应速率
(2) 要增强溶液的碱性,只能加入石灰石
(3) 可以氧化为,石灰乳和使得沉淀
(4) 步骤Ⅲ生成的沉淀是,离子方程式为:
(5) 母液中的溶质是、,可以回收。
答案:(1)加快反应速率
(2)石灰石
(3)
(4)
(5)。
(2010安徽卷)28.(13分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银,制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究:
[实验]制备银镜,并与Fe(NO3)3溶液反应,发现银镜溶解。
(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。
a.边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管,边滴入2%的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止
b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中
c.制备银镜时,用酒精灯的外焰给试管底部加热
d.银氨溶液具有较弱的氧化性
e.在银氨溶液配制过程中,溶液的pH增大
[提出假设]
假设1:Fe1+具有氧化性,能氧化Ag。
假设2:Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO3能氧化Ag。
[设计实验方案,验证假设]
(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3+,验证了假设1成立。请写出Fe3+氧化Ag的离子方程式: 。
(3)乙同学设计实验验证假设2,请帮他完成下表中内容(提示: NO在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生)。
实验步骤(不要求写具体操作过程) 预期现象和结论
①②…… 若银镜消失,假设2成立。若银镜不消失,假设2不成立。
[思考与交流]
(4)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论:Fe(NO3)3溶液中的Fe3+和NO都氧化了Ag。
你是否同意丙同学的结论,并简述理由: 。
答案(1)ade
(2)Fe3++Ag= Fe2++Ag+
(3)①将银镜在硝酸铜溶液中
(4)同意 4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe(OH)3+9Ag++3NO
解析:本题第(1)小题是考查学生实验,最后2小题具有较大的开放度。
(2010福建卷)25. 工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移人硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml.浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除外还可能含有。若要确认其中的,应先用 选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性溶液
②乙同学取336ml(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
然后加入足量溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中的体积分数为 。
[探究二]
分析上述实验中体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有和Q气体。为此设计了下列探究实验状置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是 。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是 (用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)。
a. A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有,预计实验现象应是 。
(7)若要测定限定体积气体Y中的含量(标准状况下约有28ml ),除可用测量体积的方法外,可否选用质量称量的方法?做出判断并说明理由 。
解析: (1)铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反应进一步进行
(2)+2价亚铁离子能使算话的高锰酸钾褪色,溶液中已经有+3价铁离子,选择a会造成干扰,选c会造成两种沉淀,受氢氧化铁颜色的影响无法辨别
(3)A除去,B可以检验A中是否完全除去
(4)
(5)Q为,他与二氧化硫一样都能使澄清石灰水便浑浊,选择a或b受二氧化硫的影响无法判断Q的存在;选择d,Q被碱石灰吸收
(6)氢气还原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝
(7)中学阶段的质量称量选择托盘天平,分度值0.1g,无法精确称量出差量。
答案:
(1)铁钉表面被钝化(或其他合理答案)
(2)①d ②66.7%(或其他合理答案)
(3)检验是否除尽
(4)
(5)c
(6)D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
(7)否,用托盘天平无法称量D或E的差量
可,用分析天平称量D或E的差量
(2010重庆卷)26.(15分)金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂,某钙线的主要成分为金属M和,并含有3.5%(质量分数).
(1)元素在周期表中位置是 ,其原子结构示意图 .
(2)与最活跃的非金属元素A形成化合物D,D的电子式为 ,D的沸点比A与形成的化合物E的沸点 .
(3)配平用钙线氧脱鳞的化学方程式:
P+ FeO+ CaO + Fe
(4)将钙线试样溶于稀盐酸后,加入过量溶液,生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色.则金属M为______;检测的方法是_____(用离子方程式表达).
(5)取1.6g钙线试样,与水充分反映,生成224ml.(标准状况),在想溶液中通入适量的,最多能得到 g.
26.答案(5分)
(1)第四周期第ⅡA族,
(2) ,高
(3)2P+5FeO+3CaOCa3(PO4)2+5Fe
(4)Fe;Fe+3SCN-=Fe(SCN)3
(5)1.1
【解析】本题考查钙、铁的知识。(1)Ca为20号,位于第四周期,第IIA族。(2)最活泼的金属为:F, 为离子化合物,为分子晶体,故的沸点高。(3)P从0价升至+5价,从+2价降至0价,根据得失电子守恒有,P前配2,前配5.(4)有颜色变化可知,红褐色为,与KSCN变血红色。(5)与中只有与水能反应生成,由~得,n()=0.224/22.4=0.01mol。n()=1.6×3.5%/56=0.01MOL。由钙守恒得,m()=(0.01+0.001)×100=1.1g。
2009年高考化学试题
几种重要的金属及其化合物
1.(09全国卷Ⅰ8)下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.
B.
C
D.
答案:B
解析:在碱性条件下,不可能产生CO2气体,而应是CO32 -,故B项错。
2.(09江苏卷3)下列所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是
a b c
A Al AlCl3 Al(OH)3
B HNO3 NO NO2
C Si SiO2 H2SiO3
D CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO
答案:B
解析:
A项:
(或者,
(),(),的转化必须经过(反应方程式为:)和()这两步,所以A项不选;
B项:(),(),(),(),所以B项正确;w.w.w.
C项:(),必须经过两步(、),
D项:(),(),(),就必须经过两步(和)
3.(09江苏卷5)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是
A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B. 在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C. 的熔点很高,可用于制作耐高温材料
D. 点解饱和溶液,可制得金属镁
答案:D
解析:w.w.w.
A项,明矾净水的原理是,利用的吸附性进行净水;
B项,是因为轮船主要用铁造外壳,铁在海水中易被腐蚀.镀上比铁活泼的锌,形成原电池,锌作负极,失去电子先被腐蚀,从而起到保护铁的作用,从而可减缓船体的腐蚀速率;氧化镁的熔点是2852℃,可用于制作耐高温材料;电解饱和溶液,发生地化学反应为,不会产生金属镁,电解熔融的能制取单质镁,发生的反应。
4.(09浙江卷10)已知:25°C时,,。下列说法正确的是
A.25°C时,饱和溶液与饱和溶液相比,前者的大
B.25°C时,在的悬浊液加入少量的固体,增大
C.25°C时,固体在20ml0.01 mol·氨水中的比在20mL0.01mol·溶液中的小
D.25°C时,在的悬浊液加入溶液后,不可能转化成为
答案:B
解析:w.w.w.
A项, Mg(OH)2的溶度积小,故其电离出的Mg2+浓度要小一些,错;
B项, NH4+ 可以结合Mg(OH)2电离出的OH-离子,从而促使Mg(OH)2的电离平衡正
向移动,C(Mg2+)增大,正确。
C项, Ksp仅与温度有关,故错;
D项,由于MgF2的溶度积更小,所以沉淀会向更难溶的方向进行,即可以生成MgF2沉淀,正确。
5.(09广东理科基础23)下列有关金属及其合金的说法不正确的是
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹
D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用
答案:B
解析:
生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次降低,故B项错。
6.(09广东理科基础25)钢铁生锈过程发生如下反应:w.w.w.
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;
②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
下列说法正确的是
A.反应①、②中电子转移数目相等
B.反应①中氧化剂是氧气和水
C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
答案:A
解析:
①②反应中消耗O2的量相等,两个反应也仅有O2作为氧化剂,故转移电子数是相等的,A项正确。①中H2O的H、O两元素的化合价没有变,故不作氧化剂,B项错;铜和钢构成原电池,腐蚀速度加快,C项错;钢铁是铁和碳的混合物,在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀,属于电化学腐蚀,故D项错。
7.(09广东理科基础28)下列说法正确的是
A.MgSO4晶体中只存在离子键
B.含Ca2+、Mg2+的水都是硬水
C.雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔效应[]
D.玻璃是氧化物,成分可表示为
答案:C
解析:[]
MgSO4中SO42 -内部为共价键,故A项错;硬水和软水中均含有Ca2+、Mg2+,只是硬水中含量较多,B项错。C项,雾属于胶体,故可以发生丁达尔效应,C项正确;玻璃属于混合物,D项错。
8.(09福建卷7) 能实现下列物质间直接转化的元素是
A. 硅 B. 硫 C. 铜 D. 铁
答案:B
解析:S与O2生成SO2,再与H2O生成H2SO3,可以与NaOH生成Na2SO3,B项正确。A项,SiO2不与水反应,错;C项中CuO,D项中Fe3O4均不与H2O反应,故错。
9. (09广东化学10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是
A. 锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程
答案:BC
解析:
锡青铜属于合金根据合金的特性,熔点比任何一种纯金属的低判断A错;由于锡比铜活泼,故在发生电化学腐蚀时,锡失电子保护铜,B正确;潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率,C正确;电化学腐蚀过程实质是有电子的转移,属于化学反应过程,D错。
10. (09四川卷11)向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液V mL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体p g。则下列关系不正确的是
A. B. C.n=m+17Vc D. < <
答案:C
11.(09上海卷15)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如右图。反应中镁和铝的
A.物质的量之比为3:2 B.质量之比为3:2
C.摩尔质量之比为2:3 D.反应速率之比为2:3
答案:A
12.(09上海卷22)实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后,所得固体中含金属单质为18g,则该氧化物粉末可能是
A. B.和 C.和 D 和FeO
答案:AD
13.(09天津卷7)(14分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:w.w.w.
族周期 IA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_________________________。
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_________________________。
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:____________________。
(4)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)_________________。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_____________________,
N→⑥的单质的化学方程式为________________。
常温下,为使0.1 mol/L M 溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等,应向溶液中加入一定量的Y溶液至_________________。
答案:
解析:w.w.w.
本题以周期表为题材,考查原子半径比较,酸性强弱,电子式,离子方程式以及盐类水解等知识。
(1)⑤⑥位于同一周期,且⑤排在⑥的前面,原子半径大,而④在上一周期,比⑤、⑥少一个电子层,故半径最小。
(2)②⑦位于同一主族,上面的非金属性强,最高价含氧酸酸性强,②③位于同一周期,且③在后,非金属性强,对应的酸性强。
(3)四种元素分别为氢、氧、钠和氯,离子键显然必须是钠盐,极性共价键则应有两种非金属组成。
(4)液态H2O2可以在MnO2、FeCl3等催化剂作用下发生分解反应。
(5)⑥为Al,可推断Z为Al(OH)3,受热分解可产物Al2O3,再电解即可得单质铝。M仅含非金属的盐,显然铵盐,所以X与Y应为AlCl3与NH3·H2O的反应,生成NH4Cl。由于NH4+ 水解,故要使其浓度与Cl-相等,则要补充NH3·H2O。由电荷守恒知:C(NH4+ )+ C(H+)C(Cl-)+C(OH-),若C(NH4+ ) C(Cl-),则C(H+)= C(OH-),即pH=7。
14.(09江苏卷16)(8分)以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:
(1)反应I前需在溶液中加入 ▲ (填字母),以除去溶液中的。
A.锌粉 B.铁屑 C.KI溶液 D.
(2)反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是 。
(3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是 。
(4)反应Ⅳ常被用于电解生产(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生地电极反应可表示为 。
答案:
(1)B
(2)防止NH4HCO3分解(或减少Fe2+的水解)
(3)降低K2SO4 的溶解度,有利于K2SO4 析出。
(4)2SO42- -2e-2S2O82-
解析:w.w.w.
(1)在溶液中除去溶液中的,最好选用铁屑或铁粉,比较简单。
(2)如果温度过高会导致NH4HCO3分解同样也会加快Fe2+的水解(温度越高水解速率越快)这样会使原料利用率降低。
(3)由题目看出在III反应中生成的K2SO4 为固体,而K2SO4在无机溶剂中溶解度是比较大的,要想使K2SO4析出只能降低其溶解度所以加入醇类溶剂目的降低K2SO4 的溶解度。
(4)根据阴阳极反应原理阳极失电子发生氧化反应, 此题实质是电解硫酸铵溶液,在根据反应后的产物得出正确的答案。
15.(09福建卷24)(13分)
从铝土矿(主要成分是,含、、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如下:
请回答下列问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为_________.
(2)流程乙加入烧碱后生成Si的离子方程式为________.
(3)验证滤液B含,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成份是________(填化学式),写出该溶液的一种用途________
(5)已知298K时,的容度积常数=5.6×,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡,测得PH=13.00,则此温度下残留在溶液中的=_______.
答案:
(1)Al2O3 + 6H+ 2Al3+ +3H2O
(2)SiO2 + 2OH- SiO32 - + H2O
(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案:)
(4)NaHCO3;制纯碱或做发酵粉等合理答案:
(5)5.6×10-10mol/L
解析:
本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。(1)与HCl反应生成Al3+,应为铝土矿中Al2O3。(2)SiO2可以溶于NaOH中生成Na2SiO3。(3)检验Fe3+的特征反应很多,如与KSCN显血红色,与苯酚显紫色,与OH-显红褐色沉淀等。(4)生成E、K时,CO2均是过量的,故应生成NaHCO3。(5),=5.6×10-12/(0.1)2=5.6×10-10。
16.(09广东化学21)(12分)
三草酸合铁酸钾晶体K3 [Fe(C2O4 )3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂:浓硫酸、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH、3% H2O2 、0.1mol·L-1KI、0.1 mol·L-1CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
(1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C),观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊,B中有红色固体生成,则气体产物是 。
(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是 ,现象是 。
(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。
①提出合理假设
假设1: ; 假设2: ;假设3: 。
②设计实验方案证明你的假设(不要在答题卡上作答)
③实验过程
根据②中方案进行实验。在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。
实验步骤 预期现象与结论
步骤1: []
步骤2:
步骤3:
……
答案:w.w.w.
(1)CO2、CO
(2)焰色反应 透过蓝色钴玻璃,观察到紫色的火焰
(3)①FeO FeO、Fe Fe
实验步骤 预期现象与结论
步骤1:取适量固体产物与试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不容固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体 固体产物部分溶解
步骤2:向试管中加入适量硫酸铜溶液,再加入少量不溶固体,充分振荡 若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化,则假设2成立。若蓝色溶液颜色明显改变,且有暗红色固体生成,则证明有铁单质存在
步骤3:继续步骤2中的(2),进行固液分离,用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体与试管中,滴加过量HCl,静置,取上层清液,滴加适量H2O2 ,充分振荡后滴加KSCN 结合步骤2中的(2):若溶液基本无色,则假设(1)成立若溶液呈血红色,则假设(3)成立
③步骤1:将固体产物加入1.0 mol·L-1盐酸中 观察有无气体 若有气泡产生、说明固体产物中含有单质铁,反之,则不含单质铁
步骤2:将固体产物加入足量的0.1 mol·L-1CuSO4中充分反应后过滤、洗涤后,将沉淀物溶于1.0 mol·L-1盐酸,再加入20% KSCN,最后加入3% H2O2,若最终溶液显红色,说明固体产物中含有FeO,若不出现红色、说明不含有FeO
解析:
(1)将产生的气体产物依次通过澄清石灰水,石灰水变混浊,说明产生的气体中含有CO2,然后再通过灼热氧化铜、澄清石灰水,观察到有红色固体生成,澄清石灰水都变浑浊,气体中含有CO;
(2)碱金属元素的检验一般采用焰色反应;
(3)依据信息:固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3,可推测铁元素只能以亚铁及铁单质的形式存在;在设计实验时,应注意Fe与FeO的性质的不同点。
17.(09广东化学22)(12分)
某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:
沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
PH 3.2 5.2 12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有 (要求写出两条)。
(2)滤渣I的主要成分有 。
(3)从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有 。
(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:
①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因: 。
②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是: 。除去产品中该杂质的方法是: 。
答案:
(1)升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)
(2)Fe(OH)3 Al(OH)3
(3)Na2SO4
(4)①在某一时NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度变化最大;NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别。
②降温前溶液中NaCl以达饱和;降低过程中NaCl溶解度会降低 ,会少量析出。重结晶。[]
解析:
浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应,从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看,可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度,或通过搅拌使反应物充分接触反应,或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率。硫酸浸出液经过滤,滤液中主要溶质是MgSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3,根据阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH,在调节pH至5.5时,Fe3+和Al3+已经完全沉淀,滤渣I的主要成分是Fe(OH)3 Al(OH)3,此时滤液中阴离子主要是SO42-,加入NaOH后Mg2+完全沉淀,溶质主要成分是Na2SO4;反应MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生成NaHCO3的原理,因为NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成Mg(ClO3)2的方向进行;同样是依据①的原理,在降温的过程中,Mg(ClO3)2的溶解度不断减小,从溶液中析出,在生成Mg(ClO3)2的过程中NaCl也不断生成,但因溶解度没有增加,所以也伴随Mg(ClO3)2析出;相同温度时氯化钠的溶解度最小,因此在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中一定会析出氯化钠。由于氯酸镁和氯化钠均溶于水,溶于水的可溶性物质一般用结晶和重结晶的方法分离。
18.(09北京卷26)(15分)
以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略);
I 从废液中提纯并结晶处。
II将溶液与稍过量的溶液混合,得到含的浊液
IV 将浊液过滤,用90°C热水洗涤沉淀,干燥后得到固体
V煅烧,得到固体
已知:在热水中分解
(1) I中,加足量的铁屑出去废液中的,该反应的离子方程式是
(2) II中,需加一定量硫酸,运用化学平衡原理简述硫酸的作用
(3) III中,生成的离子方程式是 。若浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是 。
(4) IV中,通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验操作是是 。
(5) 已知煅烧的化学方程式是,现煅烧464.0kg的,得到316.8kg产品,若产品中杂质只有,则该产品中的质量是 kg(摩尔质量/g·;)
答案:
(1)Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
(2)加入硫酸,H+浓度增大,使Fe2+ + 2H2OFe(OH)2 + 2H+的平衡向逆反应方向移动,从而抑制FeSO4的水解
(3)Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ CO2 ↑ + H2O
4FeCO3 + 6H2O + O2 = 4Fe(OH)3 ↓+ 4CO2
(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中,滴加酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净
(5)288.0
19.(09上海卷25) 铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。
(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:[]
①该反应的平衡常数表达式为:K=
②该温度下,在2L盛有粉末的密闭容器中通入CO气体,10min后,生成了单质铁11.2g。则10min内CO的平均反应速率为
(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态:
① ②
(3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是 。
(4)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式:
欲使上述体系中浓度增加,可加入的物质是 。
答案:
(1)
(2)①CO或(CO2)的生成速率与消耗速率相等;②CO(或CO2)的质量不再改变 (合理即给分)
(3) b
(4) 盐酸 (合理即给分)
20.(09宁夏卷26)(14分)碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。
(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:
①写出xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O与氢气反应的化学方程式 ;
②试验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号):
(a)→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→(l)
③称取23.9g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7g残留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品的结晶水质量为 g,化学式为 ;
(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由。 。
答案:
(1)①xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H 2 = (x+y)Cu+ xCO2+(x+2y+z)H2O
②a→k,j→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb)→l
③1.8 CuCO3·Cu(OH) 2·H2O
(2)可行 根据反应xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O=(x+y)CuO+ xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量(或其中任意三个量),即可计算出其组成。
解析:
(1)本题的碱式碳酸铜与氢气反应看似一个很难的信息,其实细心一点只要把它理解为CuCO3和Cu(OH)2受热分解后产物CuO再与氢气反应,第①问题便可以解决;对于②要能分析出测定反应后CO2和H2O质量,因此对于氢气发生器后仪器的选择是除氯化氢和水蒸气,防止对后续测定影响就可以了,因为测定H2O和CO2分别用浓硫酸和碱石灰是固定的。
(2)其实在分析(1)①方程式书写时便得到了碱式碳酸铜热分解方程式: xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O=(x+y)CuO+ xCO2↑+(y+z)H2O↑,稍加分析可知,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量(或其中任意三个量),即可计算出其组成。
碱金属及其化合物
1.(09全国卷Ⅰ11)为了检验某含有杂质的样品的纯度,现将克样品加热,其质量变为g,,则该样品的纯度(质量分数)是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.
B.
C.
D.
答案:A
解析:
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O m (减少)
2×84 106 62
x (W1- w2)
解得x=,将其带入下式可得: w(Na2CO3)= (w1- x )/W1 = ,A项正确。
2.(09全国卷Ⅱ8)下列叙述中正确的是w.w.w.
A. 向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2 至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3 饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成
B. 向Na2 CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2 CO3的物质的量之比为1:2.
C. 等质量的NaHCO3和Na2 CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同
D. 向Na2 CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
答案:D
解析:
CaCO3与CO2反应生成Ca(HCO3)2,再加入NaHCO3是没有现象的,A项错;
向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,仅生成NaHCO3,无CO2气体放出,B项错;
等质量的NaHCO3和Na2CO3,其中NaHCO3的物质的量多,与足量HCl反应时,放出的CO2多,C项错;
D项,发生的反应为:Na2CO3 + CO2 + H2O =2NaHCO3↓,由于NaHCO3的溶解性较小,故有结晶析出,正确。
3.(09天津卷2) 25 ℃时,浓度均为0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是
A.均存在电离平衡和水解平衡
B.存在的粒子种类相同
C.c(OH-)前者大于后者
D.分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(CO33-)均增大
答案:C
解析:
相同浓度时,Na2CO3的碱性强于NaHCO3,C项错。
4.(09浙江卷12)市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为:
Li+2Li
下列说法不正确的是
A.放电时,负极的电极反应式:Li-e=Li
B.充电时,Li既发生氧化反应又发生还原反应
C.该电池不能用水溶液作为电解质
D.放电过程中Li向负极移动
答案:Dw.w.w.
解析:
A项, Li从零价升至正价,失去电子,作为负极,正确;
B项, 反应逆向进行时。反应物只有一种,故化合价既有升,又有降,所以既发
生氧化反应又发生还原反应,正确;
C项, 由于Li可以与水反应,故应为非水材料,正确;
D项,原电池中阳离子应迁移至正极失电子,故错。
5.(09福建卷10) 在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:。下列说法正确的是
A. 稀释溶液,水解平衡常数增大
B. 通入CO2,平衡朝正反应方向移动
C. 升高温度,减小
D. 加入NaOH固体,溶液PH减小
答案:Bw.w.w.
解析:平衡常数仅与温度有关,故稀释时是不变的,A项错;CO2通入水中,相当于生成H2CO3,可以与OH-反应,而促进平衡正向移动,B项正确;升温,促进水解,平衡正向移动,故表达式的结果是增大的,C项错;D项,加入NaOH,碱性肯定增强,pH增大,故错。
6.(09上海卷10)9.2g金属钠投入到足量的重水中,则产生的气体中含有
A.0.2mol中子 B.0.4mol电子
C.0.2mol质子 D.0.4mol分子
答案:B
7.(09海南卷3)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是:
A.通入二氧化碳气体 B.加入氢氧化钡溶液
C.加入澄清石灰水 D.加入稀盐酸
答案:A[]
8.(09天津卷10)(14分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为
(用a、b 表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为 。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LIH
Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol。
答案:w.w.w.
③32
解析:
本题考查电化学知识。
(1)原电池的实质为化学能转化成电能。总反应为2H2 + O2 =2H2O,其中H2从零价升至+1价,失去电子,即电子从a流向b。
(2)负极为失去电子的一极,即H2失电子生成H+,由于溶液是碱性的,故电极反应式左右应各加上OH-。
(3)铂粉的接触面积大,可以加快反应速率。
(4)I.Li从零价升至+1价,作还原剂。II.H2O的H从+1降至H2中的零价,作氧化剂。由反应I,当吸收10molH2时,则生成20molLiH,V=m/ρ=20×7.9/0.82 ×10-3L=192.68×10-3L。V(LiH)/v(H2)= 192.68×10-3L/224L=8.71×10-4。20mol LiH可生成20mol H2,实际参加反应的H2为20×80%=1.6mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以1.6molH2可转移3.2mol的电子。
9.(09四川卷29)(15分)
新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:
方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3 COO) Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂,同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。
方法二:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。
在锂郭了电池中,需要一种有机聚合物作为正负极之间锂郭子选移的介质,该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下:
请回答下列问题:
(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原是 。
(2)在方法一所发生的反应中,除生成磷酸亚铁锂、乙酸外,还有 、 、 (填化学式)生成。
(3)在方法二中,阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为
。
(4)写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式:
。
(5)已知该锂离子电池在充电过程中,阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁,则该电池放电时正极的电极反应式为
。
答案:w.w.w.
(1)为了防止亚铁化合物被氧化 (3分)
(2)CO HO NH3 (每空1分,共3分)
(3)Fe+HP+Li+2e=LiFePO4+2H+ (3分)
(4)
(3分)
(5)FePO4+Li++e====LiFePO4 (3分)
10.(09海南卷15)(9分)
Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。
请回答下列问题:
(1)电池的负极材料为 ,发生的电极反应为 ;
(2)电池正极发生的电极反应为 ;
(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是 ,反应的化学方程式为 ;
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是 。
答案:
(1)锂 (2分)
(2)(2分)
(3)出现白雾,有刺激性气体生成 (3分)
(4)锂是活泼金属,易与、反应;也可与水反应(2分)
11.(09宁夏卷27)(15分)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系,其中A为常见的金属单质,B为非金属单质(一般是黑色粉末),C是常见的无色无味液体,D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略。)
(1)A、B、C、D代表的物质分别为 、 、 、 (填化学式);
(2)反应①中的C、D均过量,该反应的化学方程式是 ;
(3)反应②中,若B与F物质的量之比为4∶3,G、H分别是 、 (填化学式);
(4)反应③产物中K的化学式为 ;
(5)反应④的离子方程式为 。
答案:
(1)Al C Na2O2
(2) 2H2O +Na2O2 =4NaOH+O2↑ 2Al+ 2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(3) CO2 CO
(4) Na2CO3
(5) 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
解析:
D是淡黄色的固体化合物是本题的突破口,根据中学化学知识基本锁定Na2O2,能与水和CO2反应,但是题目另一信息C是常见的无色无味液体说明C是水,则G为CO2;再依据K能溶于水,说明K为Na2CO3 ,F为O2; 题给信息黑色单质B与氧气(F)反应得到G(CO2),说明B为C(碳);依据F(O2)与E反应生成C(水)可知E为氢气,再根据金属A与碱性溶液反应产生氢气,可得到A为Al.
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2009—2011年高考化学试题分类解析—离子共存 离子反应
2011年高考
1.(2011江苏高考4)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-
B.甲基橙呈红色的溶液:NH4+、Ba2+、AlO2-、Cl-
C.pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-
D.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、K+、CO32-、NO3-
解析:本题以溶液中离子共存的方式考查学生对硝酸的氧化性、亚铁离子还原性、甲基橙呈红色水溶液的呈酸性、酸性溶液AlO2-不能在其中共存、与铝反应产生大量氢气有强酸碱性两种可能等相关知识的理解程度,考查学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。
答案:C
2.(2011安徽高考8)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.饱和氯水中 Cl-、NO3-、Na+、SO32-
B.c(H+)=1.0×10-13mol/L溶液中 C6H5O-、K+、SO42-、Br-
C.Na2S溶液中 SO42-、 K+、Cl-、Cu2+
D.pH=12的溶液中 NO3-、I-、Na+、Al3+
解析:饱和氯水具有强氧化性,能将SO32-氧化成SO42-,A中不能大量共存;c(H+)=1.0×10-13mol/L溶液,说明该溶液显碱性,因此可以大量共存;S2-和Cu2+可以结合生成难溶性CuS沉淀,所以不能大量共存;pH=12的溶液,说明该溶液显碱性,而Al3+与碱不能大量共存。所以正确的答案是B。
答案:B
3. (2011广东高考8)能在水溶液中大量共存的一组离子是
A. H+、I―、NO3―、SiO32- B. Ag+、Fe3+、Cl―、SO42―
C.K+、SO42-、Cu2+、NO3― D.NH4+、OH-、Cl-、HCO3-
解析:本题考察离子共存问题。SiO32-属于弱酸硅酸的酸根与酸不能大量共存,同时在酸性溶液中,NO3―具有氧化性能氧化I―生成单质碘,A不正确;Ag+与Cl―和SO42―均可生成难溶性物质AgCl和Ag2SO4,B不正确;在碱性溶液中NH4+和HCO3-均与OH-结合分别形成氨水和CO32-,因此D也不正确,所以答案是C。[]
答案:C
4.(2011全国II卷11)将足量CO2通入下列各溶液中,所含离子还能大量共存的是
A.K+、SiO32-、Cl-、NO3- B.H+、NH4+、Al3+、SO42-
C.Na+、S2-、OH-、SO42- D.Na+、C6H5O-、CH3COO-、HCO3-
解析:SiO32-与CO2反应;OH-与CO2反应;C6H5O-与CO2反应。
答案:B
5.(2011四川)甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由NH4+、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、HCO3-、SO42-中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知:①将甲溶液分别与其它三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;② 0.1mol/L乙溶液中c(H+)>0.1mol/L;③ 向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是
A. 甲溶液含有Ba2+ B. 乙溶液含有SO42-
C丙溶液含有Cl- D.丁溶液哈有Mg2+
解析:可以形成白色沉淀的只有BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2,因此甲只能是Ba(OH)2;0.1mol/L乙溶液中c(H+)>0.1mol/L,什么乙是硫酸;向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成,说明丙是MgCl2,所以丁是NH4HCO3。
答案:D
6.(2011上海)某溶液中可能含有Na+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、S2-。分别取样:①用pH计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是
A. Na+ B.SO42- C. Ba2+ D.NH4+
解析:溶液显弱酸性,说明有NH4+(水解显酸性);加氯水和淀粉无明显现象排除I-、S2-。所以必需含有SO42-,故不能有Ba2+。Na+无法排除。
答案:A
7.(2011江苏高考6)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.FeCl3溶液与Cu的反应:Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
B.NO2与水的反应:3NO2+H2O=2NO3-+NO+2H+
C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
解析:本题是基本概念中离子方程式判断正误的考查,选题以元素化合物基础和生活内容为背景。
A.电荷不守恒,离子方程式要注意三守恒(元素、电子、电荷)等。正确的方程式是:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;
B.NO2与水的反应生成硝酸和NO,仅硝酸可折成离子。
C.用食醋除去水瓶中的水垢涉及到弱电解质及难溶物质的书写,碳酸钙、醋酸均不能拆成离子,内容来源于必修二的课本内容。正确的方程式是:CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑;
D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2的产物是Al(OH)3↓+HCO3-,本选项对部分学生有难度,但在单项选择题可以用排除法解决。正确的方程式是:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
答案:B
8.(2011北京高考9)下列与处理方法对应的反应方程式不正确的是
A.用NaS去除废水中的Hg2+:Hg2++S2-=HgS↓
B.用催化法处理汽车尾气中的CO和NO:CO+NOC+NO2
C.向污水中投放明矾,生成能凝聚悬浮物的胶体:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
D.用高温催化氧化法去除烃类废气(CxHy):
解析:S2-和Hg2+易结合形成难溶性物质,A正确;NO的氧化性强于CO,反应的方程式为
2CO+2NON2+2CO2,因此B不正确;明矾在溶液中电离出的Al3+水解生成的氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物,C正确;碳、氢化合物在高温下可被氧气氧化生成二氧化碳和水,D正确。
答案:B
9.(2011新课标全国)能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 硫化亚铁溶于稀硝酸中:FeS+2H+=Fe2++H2S
B. NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
C. 少量SO2通入苯酚钠溶液中:C6H5O-+SO2+H2O=C6H5OH+HSO3-
D. 大理石溶于醋酸中:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2+H2O
解析:硝酸具有氧化性,能氧化FeS,因此产物应该是硝酸铁、硫酸和一氧化氮,A不正确;NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中除了生成碳酸钠外还有氨气生成,方程式为:
NH4++HCO3-+2OH-=CO32-+2H2O+NH3↑,B不正确;SO2不足产物应该是SO32-,C不正确。所以答案是D。
答案:D
10. (2011海南)下列固体混合物与过量的稀H2SO4反应,能产生气泡并有沉淀生产的是
A. NaHCO3和Al(OH)3 B. BaCl2和NaCl
C. KClO3和K2SO4 D. Na2SO3和BaCO3
[答案]D
命题立意:基本化学性质化学反应的考查[]
解析:根据题中的要求,要产生气泡同时有沉淀生成。A选项无沉淀生成,B选项无气体生成,C选项物质不熟悉可用排除法,D可得到气体和沉淀,符合题目要求。
【技巧点拨】关于物质性质考查的题,通常出现在单选题中。如果选项中有不熟悉的物质,一般用排除法处理,以防解题出错。
11.(2011上海21)在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,可能发生的反应的离子方程式是
A. Fe2++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Fe(OH)2↓
B.NH4++Fe3++ 2SO42-+ 2Ba2++ 4OH-=2BaSO4↓+ Fe(OH)3↓+ NH3·H2O
C.2Fe3++ 3SO42-+ 3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+ 2Fe(OH)3↓
D.3NH4++ Fe3++3SO42-+ 3Ba2++ 6OH-=3BaSO4↓+Fe(OH)3↓+3NH3·H2O
解析;复盐NH4Fe(SO4)2中Fe的化合价是+3价,因此选项A不正确;又因为NH4Fe(SO4)2还可以形成(NH4)2SO4·Fe2(SO4)3的形式,因此当Ba(OH)2不足时选项C也有可能发生。
答案:BC
2010年高考
1.(2010全国卷1)能正确表示下列反应的离子方程式是
A.将铜屑加入溶液中:
B.将磁性氧化铁溶于盐酸:
C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:
D.将铁粉加入稀硫酸中:
【解析】A正确,符合3个守恒;B错误,电荷不守恒,Fe3O4中Fe有两种价态,正确应该为:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;C错误,得失电子不守恒,电荷不守恒;正确的应为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;D错误,不符合客观实际,反应后铁只能产生Fe2+和H2;
【答案】A
【命题意图】考查离子方程式的正误判断方法!
【点评】离子方程式正误判断是个老生常谈的问题了,本题出得太没有创意了,如D这是个重现率很高的的经典错误,考生绝对做过原题!B项也见得多,一般考查不是用盐酸而是用氢碘酸,有些专家多次指出,磁性氧化铁不溶于任何酸,这样的典型错误在高考题中再次出现,这道题就没什么意思了!A直接取材于课本第二册,C选项,考生也绝对做过,都是太常见不过了!
(2010全国2)8.能正确表示下列反应的离子方程式是
A.将铜屑加入溶液中:
B.将磁性氧化铁溶于盐酸:
C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:
D.将铁粉加入稀硫酸中:
【解析】A正确,符合3个守恒;B错误,电荷不守恒,Fe3O4中Fe有两种价态,正确应该为:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;C错误,得失电子不守恒,电荷不守恒;正确的应为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;D错误,不符合客观实际,反应后铁只能产生Fe2+和H2;
【答案】A
【命题意图】考查离子方程式的正误判断方法!
【点评】离子方程式正误判断是个老生常谈的问题了,本题出得太没有创意了,如D这是个重现率很高的的经典错误,考生绝对做过原题!B项也见得多,一般考查不是用盐酸而是用氢碘酸,有些专家多次指出,磁性氧化铁不溶于任何酸,这样的典型错误在高考题中再次出现,这道题就没什么意思了!A直接取材于课本第二册,C选项,考生也绝对做过,都是太常见不过了!
(2010天津卷)5.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是
A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
B.Na2O2与H2O反应制备O2 :Na2O2 + H2O = 2Na+ + 2OH- + O2↑
C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2 + H2O = 2H+ + Cl- + ClO-
D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:
2MnO + 6H+ + 5H2O2 = 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O
解析:B中元素不守恒,正确的离子方程式为:2Na2O2+2H2O==4Na++4OH-+O2;C中的HClO是弱酸,不能拆成离子形式;D的离子方程式本身没有问题,但KMnO4的强氧化性能将浓盐酸氧化,不能实现证明H2O2具有还原性的目的(还原性:HCl>H2O2,HCl先反应),D错。
答案:A
命题立意:考查离子方程式的正误判断。
(2010安徽卷)9.在pH=1的溶液中能大量共存的一组离子或分子是
A.Na+、Mg2+、ClO—、NO3— B. Al3+、 NH4+、 Br- 、Cl-
C. K+ 、Cr2O72- 、CH3CHO、 SO42- D. Na+、K+ 、SiO32-、Cl-
答案:B
解析:酸性环境下A中生成次氯酸,C中Cr2O72-氧化CH3CHO,D中生成硅酸沉淀。
(2010广东理综卷)7.能在溶液中大量共存的一组离子是
A.NH4+ 、Ag+、PO43-、Cl- B.Fe3+、H+、I-、HCO3-
C.K+、Na+、NO3- 、MnO4- D.Al3+、Mg2+ 、SO42- 、CO32-
解析:A中Ag+和PO43-、Cl-因生成沉淀不共存;B中H+和HCO3-离子生成气体不共存,Fe3+和I-因发生氧化还原反应不共存;D中Al3+和CO32-因互促水解不共存。
答案:C
(2010上海卷)9.下列离子组一定能大量共存的是
A.甲基橙呈黄色的溶液中:I-、Cl-、NO3-、Na+
B.石蕊呈蓝色的溶液中:Na+、AlO2-、NO3-、HCO3-
C.含大量Al3+的溶液中:K+、Na+、NO3-、ClO-
D.含大量OH一的溶液中:CO32-、Cl-、F-、K+
答案:D
解析:此题考查了化学实验中的离子共存知识。使甲基橙呈黄色的溶液pH大于4.4,当其处于4.4-7之间时,NO3-表现强氧化性,将I-氧化为I2,排除A;石蕊呈蓝色的溶液pH大于8,溶液呈碱性,OH-能和HCO3-反应,排除B;含大量Al3+的溶液中,溶液呈酸性,其中的H+能和ClO-结合成HClO,排除C。
知识归纳:在给定条件下,考查离子组能否共存时,要注意其与元素化合物知识、电离平衡知识的联系。特别要注意题干中条件的应用,比如本题中的“甲基橙呈黄色”、“石蕊呈蓝色”、“含大量的Al3+的溶液”等,倘若只分析选项中给出的离子之间能否共存,就会造成错误解答。
(2010上海卷)19.下列反应的离子方程式正确的是
A.苯酚与碳酸钠溶液的反应
B.等体积、等浓度的Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液混合
C.硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液
D.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝
答案:AD
解析:此题考查了离子方程式的正误判断。苯酚是一种具有弱酸性的有机物,故其在离子方程式中应保留化学式,生成的苯酚钠是强电解质,离子方程式正确,A对;等体积等浓度的碳酸氢钙和氢氧化钠溶液混合时,氢氧化钠不足量,离子方程式为:OH-+HCO3-+Ca2+=H2O+CaCO3↓,B错;反应前后的电荷不守恒,C错;空气中的氧气可以氧化I-为I2,其遇淀粉变蓝,D对。
知识归纳:判断离子方程式的正误判时,关键抓住离子方程式是否符合客观事实、化学式的拆分是否准确、是否遵循电荷守恒和质量守恒、氧化还原反应中的得失电子是否守恒等;就能很好的解决问题。
(2010江苏卷)3.下列离子方程式表达正确的是
A.用惰性电极电解熔融氯化钠:
B.用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜:
C.用稀氢氧化钠溶液吸收二氧化氮:
D.用食醋除去水瓶中的水垢:
【答案】BW W W K S 5 U . C O M
【解析】本题主要考查的是离子方程式的正误判断。A项,电解的是熔融状态的NaCl,不是NaCl溶液,2NaCl2Na + Cl2↑;B项,Al2O3能溶于NaOH溶液,生成偏铝酸盐;C项,NO2与NaOH反应,生成硝酸盐和亚硝酸盐,2OH- + 2NO2 = NO3- + NO2- + H2O;D项,水垢中的主要成分为CaCO3,是难溶物。综上分析可知,本题选B项。
(2010江苏卷)6.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.的溶液中W W W K S 5 U . C O M
:、、、
B.由水电离的的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.的溶液中:、、、[]
【答案】C
【解析】本题主要考查的是离子共存问题。A项,由于H+、NO3-与Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存;B项,抑制了水的电离,溶液中存在大量的H+或OH-,但都不能与HCO3-共存;C项,溶液中的c(H+)=0.1mol/L,能与本组离子共存;D项,Fe3+能与SCN-发生络合反应。综上分析可知,本题选C项。
(2010浙江卷)12. 下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是:
A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
B. 500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:
△H=-38.6kJ·mol-1
C. 氯化镁溶液与氨水反应:
D. 氧化铝溶于NaOH溶液:
试题解析:
本题考查热化学方程式与离子方程式的书写。A、标准燃烧热的定义,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时方出的热量(标准指298K,1atm)。水液态稳定,方程式系数就是物质的量,故A错。B、根据热化学方程式的含义,与对应的热量是1mol氮气完全反应时的热量,但次反应为可逆反应故,投入0.5mol的氮气,最终参加反应的氮气一定小于0.5mol。所以△H的值大于38.6。B错。D、氢氧化铝沉淀没有沉淀符号。
本题答案:C
教与学提示:
化学用语的教学是化学学科技术规范,强调准确性,强调正确理解与应用。特别重视热化学方程式的系数与反应热的对应关系。重视离子方程式的拆与不拆的问题。热化学方程式的书写问题由:聚集状态、系数、系数与反应热数值对应、反应热单位、可逆反应的反应热等内容构成。离子方程式的书写问题由:强弱电解质、最简整数比、定组成规律、离子方程式正误判断、守恒、定量离子方程式等内容组成。
(2010四川理综卷)9.下列离子方程式书写正确的是
A.向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:
B.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸:
C.向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液:
D.向中加入足量的氢氧化钠溶液并加热:[]
答案: A
解析:本题考查离子方程式正误判断;氢氧化钡溶液过量,Al3+转化为AlO2-,SO42-完全转化为沉淀,A项正确;硝酸有强氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+,硝酸被还原为NO,B不符合客观事实,错误;在磷酸二氢铵中加入足量的氢氧化钠,磷酸二氢根离子中的氢将被中和,C项错误;中存在两种官能团,分别是-Br 和-COOH,加入足量的氢氧化钠后加热,与-COOH发生中和反应,与-Br发生水解反应,故应该生成CH2OHCOO-,D项错误。
(2010浙江卷)13. 某钠盐溶液中可能含有等阴离子。某同学取5份此溶液样品,分别进行了如下实验:
①用pH计测得溶液pH大于7
②加入盐酸,产生有色刺激性气体
③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体
④加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色。
⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)溶液,再滴加KSCN溶液,显红色
该同学最终确定在上述六种离子中公含三种阴离子。
请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论。
A. ①②④⑤ B. ③④ C. ③④⑤ D. ②③⑤
试题解析:
本题是离子组合推断、离子鉴别实验综合题。题型难点是:熟悉各种离子的标准检验方法,明确各种离子检验时的干扰因素。本题的难点还有:采用的出题方式和平时不同。
根据最终的离子分析:NO2-,存在时一定没有SO32-,I-。因NO2-,的氧化性可以使他们氧化。Cl-存在下的NO2-的检验:加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体。即证明了NO2-的存在又检验出Cl-的存在。但,仅加入盐酸产生刺激性气体也可能有SO32-的存在。故须先确认SO32-不存在。SO32-,CO32-,SO42-的组合检验可以用:加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色。来确认SO32-, SO42-不存在,CO32-一定存在。故选择③④就可以,顺序是先④后③。
本题答案:B
教与学提示:
本题学生存在的困难是NO2-的检验,因为此内容在选修的《实验化学》中,可能会有所忽视。第二个难点是离子要分成两组分别进行检验。教学中碰到有一些学生:只要碰到离子组合检验与推断的题目就死机的现象。分析原因:各种典型离子的检验方式不是很熟练,没有对各种离子单独检验时的干扰因素,干扰离子进行排除。不重视各种相近实验现象进行区别对待,深入研究相近条件下的不同。教学中从单一离子检验开始,增加干扰,增加组合,增加性质区别等逐步复杂化。要多想为什么,多想如何干扰和排除干扰。
(2010全国卷1)28.(15分)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液,他们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体;B、C、D和F是盐溶液,且他们的阴离子均不同。现进行如下实验:
①A有刺激性气味,用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾;[]
②将A分别加入其它五中溶液中,只有D、F中有沉淀产生;继续加入过量A时,D中沉淀无变化,F中沉淀完全溶解;
③将B分别加入C、D、E、F中,C、D、F中产生沉淀,E中有无色、无味气体逸出;
④将C分别加入D、E、F中,均有沉淀生成,再加入稀HNO3,沉淀均不溶。
根据上述实验信息,请回答下列问题:
(1) 能确定溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式):
(2) 不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法:
【解析】(I)由题干表述可知A和E不是盐,又由纯E为无色油状液体,推知E为硫酸(③步操作进一步确定);(II)由题干和①步操作可知A为氨水; (III)再由②步操作可知F中阳离子为Ag+发生的反应为:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+;AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O;而常见的盐中只有AgNO3可溶于水,故F为AgNO3;(IV)由③步操作可知B中阴离子应为CO32-,由于此无色无味的气体只能是CO2, B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO3-,而阳离子可是常见的K+、Na+、NH4+等待定(V)同样由②步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的为阳离子为Mg2+或Al3+,而阴离子需待下步反应再确定;(VI)由④步操作生成的沉淀为可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等,但限于题干所述中学常用试剂,则沉淀应为AgCl和BaSO4,才不溶于HNO3,一个是与AgNO3结合生成的沉淀,一个是与硫酸结合形成的沉淀,故C应该同时含有Ba2+和Cl-即,C为BaCl2,进而推出D中阴离子应该为SO42-,因为题干所述盐溶液中阴离子均不同,故D为Al2(SO4)3或MgSO4其他解析见答案
【答案】(1)A NH3·H2O或NH3 ;E H2SO 4 F AgNO3 C BaCl2
若C作为不能确定的溶液,进一步鉴别的方法合理,同样给分
(2)B Na2CO3或K2CO3 用洁净的铂丝蘸取少量B,在酒精灯火焰中灼烧,若焰色呈黄色则B为Na2CO3溶液;若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色,则B为K2CO3溶液
D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D,向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成,继续滴加过量的NaOH溶液,若沉淀溶解,则D为Al2(SO4)3溶液,若沉淀不溶解,则D为MgSO4溶液
【命题意图】考查学生的分析与综合能力,涉及到无机元素及其化合物的性质,离子反应,未知物的推断,物质的检验,常见物质量多与量少的反应不同,现象不同等,此题综合性强,难度大,区分度很好,是一道不可多得的经典好题!
【点评】此题一改过去每年元素推断的通病,思维容量显著增大能力要求高,与2008年全国卷I理综28题有得一拼,比2009年的第29题出得高超一些,相比以前的无机推断显然有质的飞跃,看到命题人在进步!但是此题是不是一点瑕疵没有呢 x显然不是,例如本题条件很宽广,没太明显的限制条件,因而答案是丰富多彩的,这不会给阅卷者带来喜出望外,只会增加难度,不好统一评分标准,也就缺乏公平性!特别是B和C上就有争议,如B还可能是(NH4)2CO3,C还可能是BaBr2、BaI2等,当然限制一下沉淀颜色就排除了C的歧义!
(2010天津卷)3.下列鉴别方法可行的是
A.用氨水鉴别Al3+、Mg2+和Ag+
B.用Ba(NO3)2溶液鉴别Cl-、SO和CO
C.用核磁共振氢谱鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
D.用KMnO4酸性溶液鉴别CH3CH=CHCH2OH和CH3CH2CH2CHO
解析:Al3+和Mg2+与氨水反应都只生成沉淀,不溶解,无法鉴别,故A错;SO42-和CO32-与Ba(NO3)2反应都生成白色沉淀,无法鉴别,故B错;1—溴丙烷有三种等效氢,其核磁共振谱有三个峰,而2—溴丙烷有两种等效氢原子,其核磁共振谱有两个峰,故可鉴别,C正确;碳碳双键、醛基都能被酸性KMnO4氧化,KMnO4溶液都退色,故无法鉴别。
答案:C
命题立意:考查阴阳离子和有机物的鉴别,通过鉴别,考查离子或有机物的化学性质。
(2010广东理综卷)32(16分)
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石(主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g.
(1)步骤Ⅰ前,-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________.
(2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。
(3)步骤Ⅱ中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有______________.
(4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为________________.
(5)从母液中可回收的主要物质是_____________.
解析:(1)粉碎可以增大接触面积,加快反应速率
(2) 要增强溶液的碱性,只能加入石灰石
(3) 可以氧化为,石灰乳和使得沉淀
(4) 步骤Ⅲ生成的沉淀是,离子方程式为:
(5) 母液中的溶质是、,可以回收。
答案:(1)加快反应速率
(2)石灰石
(3)
(4)
(5)。
2009年高考化学试题
1.(09安徽卷10)在溶液中能大量共存的一组离子或分子是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A. 、、、
B.K+ 、Al3+、 、NH3·H2O[]
C.Na+、K+、、Cl2
D.Na+ 、CH3COO-、、OH-
答案:D
解析:
A项中H+与HCO3-能够反应生成CO2气体,不能大量共存,错误;
Al3+与氨水可以发生反应:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,B选项错误;
Cl2具有氧化性,可以将SO32-氧化为SO42-,方程式为:Cl2+H2O+SO32-=SO42-+Cl-+2H+,C选项错误。
2.(09全国卷Ⅰ6)下列各组离子,在溶液中能大量共存、加入NaOH溶液后加热既有气体放出又有沉淀生成的一组是
A.Ba2+ 、、、 B. 、、、
C.、Ba2+、、 D. 、、、
答案:D
解析:
A项,加入NaOH会与NH4+ 产生NH3,但没有沉淀;
B项HCO3- 与AlO2- 不能共存,会生成Al(OH)3 沉淀。
C项,OH-与HSO3- 生成SO32 -,与Ba2+可生成BaSO3沉淀,但无气体。
D项,OH-与NH4+ 产生NH3,与Mg2+会产生Mg(OH)2沉淀,正确。
3.(09天津卷4)下列叙述正确的是
A.0.1 mol/LC6H5ONa溶液中:c(Na+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)
B.Na2CO3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH和Kw均减小
C.pH=5的CH3COOH溶液和PH=5的NH4Cl溶液中,c(H+)不相等
D.在Na2S溶液中加入AgCl固体,溶液中c(S2-)下降
答案:D
解析:
A项,苯酚钠为碱性溶液,故错;
B项,温度不变,则Kw是不变的,错;
C项,pH=5即代表溶液中C(H+)均为10-5mol/L,错。
D项,Ag2S比AgCl更难溶,故加入S2-会与溶液中的Ag+结合的,正确。
4.(09江苏卷7)在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是
A.强碱性溶液中:、、、
B. 含有0.1 mol·L-1 的溶液中:、、、
C. 含有0.1 mol·L-1溶液在中:、、、
D. 室温下,pH=1的溶液中:、、、
答案:D
解析:w.w.w.
A项,强碱性溶液意味着存在大量的,所以不能共存
();
B项,和因发生氧化还原反应而不能共存();
C项,和因发生复分解反应而不能共存
5.(09江苏卷11) 下列离子方程式与所述事实相符且正确的是
A.漂白粉溶液在空气中失效:
B.用浓盐酸与反应制取少量氯气:
C.向溶液中通入过量制:
D.在强碱溶液中次氯酸钠与反应生成:
答案:C
解析:
漂白粉失效的化学方程式为,那么该反应的离子方程式是,A项错;
实验室制取的原理是浓盐酸和二氧化锰反应,离子方程式为,所以B项错;
D项,在强碱溶液中,不可能生成,所以D错。
6.(09广东理科基础32)下列离子方程式正确的是
A.铁与稀反应:↑
B.小苏打与氢氧化钠溶液混合:
C.氯化钙与碳酸氢钾溶液混合:
D.溶液与溶液混合:
答案:D
解析:w.w.w.
铁与稀HNO3反应不产生H2,而是NO气体,A项错;
HCO3- 与OH-生成CO32 -,而不是CO2,B项错;
碳酸氢钾只能写成HCO3- ,而不可写成CO32 -,C项错;
D项,生成两种沉淀,正确。
7.(09广东理科基础33)下列说法正确的是
A.向0.1 mol/L Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液变红
B.Al3+、NO3- 、Cl-、CO32 -、Na+可大量共存于pH=2的溶液中
C.乙醇和乙酸都能溶于水,都是电解质
D.分别与等物质的量的HCl和H2SO4反应时,消耗NaOH的物质的量相同
答案:A
解析:
Na2CO3溶液水解显碱性,故加入酚酞是变红的,A项正确;
pH=2为酸性溶液,所以CO32 -与H+是反应的,故不能共存,B项错;
乙醇属于非电解质,C项错;
硫酸为二元酸,故NaOH的物质的量是HCl的两倍,D项错。
8.(09广东化学12) 下列离子方程式正确的是
A. 向盐酸中滴加氨水:H+ + OH- = H2O
B. Fe(OH)3溶于氢碘酸:Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
C. 铜溶于稀硝酸:3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2 NO ↑+ 4H2O
D. 向Na2S2O3溶液中通入足量氯气:S2O32-+2Cl2+3H2O=2SO32-+4Cl-+6H+
答案:C
解析:
A项中的氨水应写成分子式,
B项发生的是氧化还原反应;
C项正确;
氯气具有强氧化性将S2O32-氧化成SO42-,正确的离子方程式应为S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+,故D错。
9. (09四川卷8)在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.无色溶液:、、H+、、
B.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH+4、、
C.FeCl2溶液:K+、、Na+、、、、
D.=0.1 mol/L的溶液:Na+、K+、、
答案:Dw.w.w.
10.(09上海卷18)下列离子方程式正确的是
A.与溶液反应:
B.溶液吸收气体:
C.溶液中加入过量的浓氨水:
D.等体积、等浓度的稀溶液与稀溶液混合:
答案:BD
11.(09重庆卷8)下列各组离子,能在溶液中大量共存的是
A. B
C. D
答案:D
解析:
A项Mg2+水解呈酸性,AlO2—水解呈碱性,Mg2+与AlO2—发生双水解,Mg2++2AlO2—+4H2O====2Al(OH)3↓+Mg(OH)2↓不能大量共存;A项错误;B项在酸性条件下NO3—具有强氧化性,Fe2+与NO3—不能大量共存B项错误;C项NH4+与OH—结合成弱电解质NH3·H2O不能大量共存,C项错误;答案选D。
12.(09海南卷9)在室温时,下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应,能生成5种盐的是:
A.A12O3、SO2、CO2、SO3 B.C12、A12O3、N2O5、SO3
C.CO2、C12、CaO、SO3 D.SiO2、N2O5、CO、C12
答案:B
13.(09宁夏卷12)能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 向次氯酸钙溶液通入过量CO2:Ca2++2ClO-+CO2+H2O =CaCO3↓+2HClO
B. 向次氯酸钙溶液通入SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O= CaSO3↓+2HClO
C. 氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
D. 在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
答案:D
解析:
A选项CO2过量的话,应该生成HCO3- 方程式应为:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-;
B选项HClO可将CaSO3氧化为CaSO4 ,正确的方程式为:Ca2++ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl-+2H+ ;
C选项要考虑到Mg(OH)2 为沉淀即可, Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH-=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O。
14.(09全国卷Ⅱ29) (15分)
现有A、B、C、D、E、F六种化合物,已知它们的阳离子有,阴离子有,现将它们分别配成的溶液,进行如下实验:
1 测得溶液A、C、E呈碱性,且碱性为A>E>C;
2 向B溶液中滴加稀氨水,先出现沉淀,继续滴加氨水,沉淀消失;
3 向D溶液中滴加溶液,无明显现象;
4 向F溶液中滴加氨水,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1) 实验②中反应的化学方程式是
;
(2)E溶液是 ,判断依据是
;
(3)写出下列四种化合物的化学式:A 、C 、
D 、F .
答案:w.w.w.
(1)
(2)碳酸钾 由①中碱性减弱的顺序可知,E是碳酸盐。六种阳离子中可以与碳酸根形成可溶性盐的只有钾离子,所以E是碳酸钾
(3)
解析:
本题考查离子共存、盐类水解综合运用。根据溶液的性质,确定CO32—只能与K+形成显碱性的溶液,另外可能形成的碱性溶液为碱Ba(OH)2 。由于醋酸的酸性大于碳酸,所以醋酸盐水解的碱性小于碳酸盐,因此A为Ba(OH)2,E为K2CO3,C为醋酸盐,由②可得B中阳离子为Ag+,则肯定为AgNO3,由③可得D中无SO42—,则F中的阴离子为SO42—,D中的阴离子为Cl—。由④可得F中的阳离子为Fe2+,即F为FeSO4,而CH3COO—若与Al3+形成溶液时,Al3+也发生水解,所以C为醋酸钙,而D为AlCl3。
15.(09安徽卷27)(12分)
某厂废水中含5.00×10-3mol·L-1的,其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料(的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
[]
(1)第①步反应的离子方程式是
(2)第②步中用PH试纸测定溶液PH的操作是:
(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有
(4)欲使1L该废水中的完全转化为。理论上需要加入
GFeSO4·7H2O。
答案:
(1)Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
(2)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照。
(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2
(4)13.9
解析
(1)第①步是Cr2O72-与Fe2+发生氧化还原反应,方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(2)测定溶液的pH的方法是:用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸的中心位置,然后对照标准比色卡,读出对应颜色的数据;
(3)从最终所得磁性材料的化学式可知,滤渣中主要有Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3;[]
(4)1L废水中的n(Cr2O72-)=5.00×10-3mol,根据关系式:Cr2O72-~4Cr0.5Fe1.5FeO4~10FeSO4·7H2O,所以理论上n(FeSO4·7H2O)=0.05mol,m(FeSO4·7H2O)= 0.05mol×278g·mol-1=13.9g。
16.(09福建卷24)(13分)w.w.w.
从铝土矿(主要成分是,含、、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如下:
请回答下列问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为_________.
(2)流程乙加入烧碱后生成Si的离子方程式为________.
(3)验证滤液B含,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成份是________(填化学式),写出该溶液的一种用途________
(5)已知298K时,的容度积常数=5.6×,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡,测得PH=13.00,则此温度下残留在溶液中的=_______.
答案:
(1)Al2O3 + 6H+ 2Al3+ +3H2O
(2)SiO2 + 2OH- SiO32 - + H2O
(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案:)
(4)NaHCO3;制纯碱或做发酵粉等合理答案:
(5)5.6×10-10mol/L
解析:
本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。(1)与HCl反应生成Al3+,应为铝土矿中Al2O3。(2)SiO2可以溶于NaOH中生成Na2SiO3。(3)检验Fe3+的特征反应很多,如与KSCN显血红色,与苯酚显紫色,与OH-显红褐色沉淀等。(4)生成E、K时,CO2均是过量的,故应生成NaHCO3。(5),=5.6×10-12/(0.1)2=5.6×10-10。
17.(09广东化学22)(12分)
某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:[]
沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
PH 3.2 5.2[] 12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有 (要求写出两条)。
(2)滤渣I的主要成分有 。
(3)从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有 。
(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:
①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因: 。
②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是: 。除去产品中该杂质的方法是: 。
答案:
(1)升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)
(2)Fe(OH)3 Al(OH)3
(3)Na2SO4
(4)①在某一时NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度变化最大;NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别。
②降温前溶液中NaCl以达饱和;降低过程中NaCl溶解度会降低 ,会少量析出。重结晶。
解析:
浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应,从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看,可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度,或通过搅拌使反应物充分接触反应,或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率。硫酸浸出液经过滤,滤液中主要溶质是MgSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3,根据阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH,在调节pH至5.5时,Fe3+和Al3+已经完全沉淀,滤渣I的主要成分是Fe(OH)3 Al(OH)3,此时滤液中阴离子主要是SO42-,加入NaOH后Mg2+完全沉淀,溶质主要成分是Na2SO4;反应MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生成NaHCO3的原理,因为NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成Mg(ClO3)2的方向进行;同样是依据①的原理,在降温的过程中,Mg(ClO3)2的溶解度不断减小,从溶液中析出,在生成Mg(ClO3)2的过程中NaCl也不断生成,但因溶解度没有增加,所以也伴随Mg(ClO3)2析出;相同温度时氯化钠的溶解度最小,因此在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中一定会析出氯化钠。由于氯酸镁和氯化钠均溶于水,溶于水的可溶性物质一般用结晶和重结晶的方法分离。
18.(09广东化学24)(11分)
超细氧化铝是一种重要的功能陶瓷原料。
(1)实验室常以NH4Al(SO4)2和NH4HCO3为原料,在一定条件下先反应生成沉淀NH4AlO(OH)HCO3该沉淀高温分解即得超细Al2O3。NH4AlO(OH)HCO3热分解的化学反应方程式 。
(2)NH4Al(SO4)2·12H2O的相对分子质量为453。欲配制100mLPH为2、浓度约为0.1mol-1的NH4Al(SO4)2溶液,配制过程为
①用托盘天平称量NH4Al(SO4)2·12H2O固体 g;
②将上述固体置于烧杯中 。
(3)在0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中,铝各形态的浓度(以Al3+计)的对数(lgc)随溶液PH变化的关系见下图
①用NaOH溶液调节(2)中溶液PH至7,该过程中发生反应的离子方程式有 。
②请在答题卡的框图中,画出0.01mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中铝各形态的浓度的对数lgc随溶液PH变化的关系图,并进行必要的标注。
答案:
(1)2NH4AlO(OH)HCO3Al2O3+3H2O+2CO2↑+2NH3↑
(2)①4.5g;②再向烧杯中加入100mL蒸馏水,充分搅拌至固体溶解
(3)① H++OH-=H2O NH4++ OH—= NH3·H2O Al3++3OH—=Al(OH)3↓;
②
解析:
(1)根据NH4AlO(OH)HCO3组成联系到碳酸氢铵盐的分解可知:2NH4AlO(OH)HCO3Al2O3+3H2O+2CO2↑+2NH3↑;
(2)由物质的量浓度的定义公式可计算:
m(NH4Al(SO4)2·12H2O)=n·M(NH4Al(SO4)2·12H2O)=c·V·M(NH4Al(SO4)2·12H2O)
=0.1mol/L×100mL×10-3×453g/mol=4.53g,由于托盘天平的精确度为0.1g,故为4.5g;
(3)①由图像可知,开始阶段c(Al3+)没变化;而后c(Al3+)降低,生成Al(OH)3沉淀;当pH>8,Al(OH)3沉淀开始溶解。调节pH至7,OH—先跟NH4+反应,然后与Al3+反应生成Al(OH)3沉淀。
w.w.w.
www.
③焙烧
滤渣
滤液
至PH为9,过滤
②加NaOH溶液
含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液
①加FeSO4·7H2O
E
含的酸性废水
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2009—2011年高考化学试题分类解析—物质结构 元素周期律
2011年高考
1.(2011江苏高考5)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图1所示。下列说法正确的是
A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B.原子半径的大小顺序为:rX>rY>rZ>rW>rQ
C.离子Y2-和Z 3+的核外电子数和电子层数都不相同
D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
解析;该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
根据周期表的结构可推出元素分别为:X:N ; Y :O ; Z: Al ; W :S ; Q :Cl
A.元素最高正化合价一般等于其主族数。
B.同周期原子半径从左到右依次减小,同主族从上到下依次增大。
C.离子Y2-和Z 3+都为10微粒,核外电子数和电子层数都相同。
D. 元素最高价氧化物对应的水化物的酸性是与非金属性一致的,因此酸性Q的强。
答案:A
2.(2011浙江高考9)X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,且最外层电子数之和为15,X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2。下列说法正确的是
A.原子半径:W>Z>Y>X>M
B.XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物
C.由X元素形成的单质不一定是原子晶体
D.由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键
解析:X、Y、Z、M、W依次为C、N、O、H、Na
A.错误,原子半径:C>N>O
B.错误,W2Z2即H2O2为折线型分子。
C.石墨、C60等为非原子晶体。
D.NH4HCO3为离子化合物,符合条件,反例CH3-NO2为共价化合物。
答案:C
【评析】本题为元素周期律与周期表知识题。
试题在元素周期律的推理判断能力的考查中渗透了结构、性质和用途等基础知识的考查。首先以具体元素推断为基础,运用周期表,结合周期规律,考虑位、构、性关系推断X、Y、Z、W、M分别是什么元素。在此基础上应用知识解决题给选项的问题。
3.(2011安徽高考7)科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如下图所示)。已知该分子中N-N-N键角都是108.1°,下列有关N(NO2) 3的说法正确的是
A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B.分子中四个氮原子共平面
C.该物质既有氧化性又有还原性
D.15.2g该物质含有6.02×1022个原子
解析:N和O两种原子属于不同的非金属元素,它们之间形成的共价键应该是极性键,A错误;因为该分子中N-N-N键角都是108.1°,所以该分子不可能是平面型结构,而是三角锥形,B错误;由该分子的化学式N4O6可知分子中氮原子的化合价是+3价,处于中间价态,化合价既可以升高又可以降低,所以该物质既有氧化性又有还原性,因此C正确;该化合物的摩尔质量是152g/mol,因此15.2g该物质的物质的量为0.1mol,所以含有的原子数0.1×10×6.02×1023=6.02×1023,因此D也不正确。
答案C
4. 2011安徽高考11)中学化学中很多“规律”都有其使用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是
A.根据同周期元素的第一电离能变化趋势,推出Al的第一电离能比Mg大
B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是+7
C.根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系,推出pH=6.8的溶液一定显酸性
D.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
解析:气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能,由周期表可知同周期元素的第一电离能随着核电荷数的增大而逐渐增大,但Al的第一电离能比Mg小,A错误;卤族元素中氟元素是最活泼的非金属元素不可能失去电子,所以氟元素无正价,B错误;只有再常温下pH=6.8的溶液才一定显酸性,而在100℃时pH=6.8的溶液却显酸性,因此用pH判断溶液酸碱性时必需考虑温度,因此C不正确;碳酸的酸性强于次氯酸的,所以CO2通入NaClO溶液中能生成HClO,方程式为:CO2+2ClO-+H2O=CO32-+2HclO,因此只有答案D正确,
答案:D
5.(2011福建高考7)依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是
A.H3BO3的酸性比H2CO3的强
B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C.HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M
解析:C、B属于同周期,自左向右非金属性逐渐增强,所以H3BO3的酸性比H2CO3的弱;B项正确;Cl、Br、I属于同主族元素,自上而下非金属性逐渐减弱,因此HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱;若M、R的原子序数分别为x和y,由M+和R2-的核外电子层结构相同可得:x-1=y+2,因此x>y,即则原子序数:R﹤M。这题是基础题,不过A、B两项设问中出现B,Be等陌生元素。
答案:B
6.(2011广东高考22)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性,乙位于第VA族,甲和丙同主族,丁原子最外层电子数与电子层数相等,则
A、原子半径:丙>丁>乙
B、单质的还原性:丁>丙>甲
C、甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物
D、乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
解析:本题考察元素周期表的结构及元素周期律应用。在中学化学中只有氨气的水溶液才显碱性,因为短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,所以甲是H,乙是N;甲和丙同主族,因此丙只能是Na,这说明丁属于第三周期,根据丁原子最外层电子数与电子层数相等,所以丁是Al。同周期元素自左向右原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,所以选项A正确,B不正确,还原性应该是Na>Al>H;Na属于活泼金属,其氧化物Na2O属于离子化合物,C不正确;乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3(强酸)、NaOH(强碱)、Al(OH)3(两性氢氧化物),因此选项D也是正确的。
答案:AD
7.(2011山东高考13)元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是
A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
解析:对应主族元素的原子其最高化合价等于元素原子的最外层电子数,但氟元素无正价,氧元素没有最高化合价,A不正确;在多电子原子中,电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运动的电子能量较低,在离核较远的区域内运动的电子能量较高,B不正确;P、S、Cl均属于第三周期的元素,且原子序数依次递增,所以非金属性依次增强,所以得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强,依次选项C正确;元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素一般既有金属性又有非金属性,在周期表中第三纵行到第十纵行,包括7个副族和一个Ⅷ共同组成了过渡元素,因此选项D也不正确。
答案:C
8.(2011天津高考)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是
A.第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小
C.第 ⅦA元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强
D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低
解析:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,即137Cs和133Cs的质子数相同,
137和133表示二者的质量数,因此A不正确;同周期元素(除0族元素外)从左到右,随着核电荷数的逐渐增多,原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱,因此原子半径逐渐减小,B正确;同主族元素从上到下,随着核电荷数的逐渐增多,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,因此第 ⅦA元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐减弱,C不正确;同主族元素从上到下,单质的熔点有的逐渐降低,例如IA,而有的逐渐升高,例如 ⅦA,所以选项也D不正确。
答案:B
9.(2011新课标全国)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是
A. 元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构
B. 元素X与氢形成的原子比为1:1的化合物有很多种
C. 元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D. 元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
解析:元素W是制备一种高效电池的重要材料,说明W是Li;X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,说明X是碳元素;元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,因此Y是Al;短周期元素电子层数最多是3层,如果原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,所以可能是He、C和S,又因为W、X、Y和Z的原子序数依次增大,所以Z只能是S。元素W、X的氯化物分别是LiCl和CCl4,前者锂原子不能满足8电子的稳定结构,A不正确;X与氢形成的原子比为1:1的化合物可以是C2H2、C6H6或C8H8,B正确;单质铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成,C正确;C和S均属于非金属元素,二者可以形成共价化合物CS2,D正确。
答案:A
10.(2011海南) 是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关的叙述中错误的是
A. 的化学性质与相同 B. 的原子序数为53
C. 的原子核外电子数为78 D. 的原子核内中子数多于质子数
[答案]C
命题立意:社会热点问题的体现,由于日本福岛核问题而使成为社会关注的焦点。
解析:本题是相关同位素、核素考查。A选项中考查同位素化学性质相同这点,B选项落在考查,C中电子数=53因而错,D是中子数的计算。
【思维拓展】对核素的考查是以前老的命题内容,今年核问题出现后,不少老教师已经猜测到此点,因而做了复习准备。这类题紧跟社会热点问题或主题,每年都可把当年四月份之间与化学相关热点焦点作为备考点。
11.(2011四川)下列推论正确的
A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3
B.NH4+为正四面体结构,可推测出PH4+ 也为正四面体结构
C.CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体
D.C2H6是碳链为直线型的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线型的非极性分子
解析:氨气分子之间存在氢键,沸点高于PH3的;SiO2晶体也是原子晶体;C3H8不是直线型的,碳链呈锯齿形且为极性分子。
答案:B
12.(2011四川)下列说法正确的是[]
A.分子晶体中一定存在分子间作用力,不一定存在共价键
B.分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸[]
C.含有金属离子的晶体一定是离子晶体
D.元素的非金属型越强,其单质的活泼型一定越强
解析:分子中含两个氢原子的酸不一定是二元酸,例如甲酸HCOOH;金属晶体中含有金属阳离子,但不是离子晶体;元素的非金属型越强,其单质的活泼型不一定越强,例如氮气。
答案:A
13.(2011上海9)氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素,在计算式34.969×75.77%+36.966×24.23% =35.453中
A.75.77%表示35Cl的质量分数 B.24.23%表示35Cl的丰度
C.35. 453表示氯元素的相对原子质量 D.36.966表示37Cl的质量数
解析:本题考察同位素相对原子质量的计算方法和元素丰度及质量数的理解。34.969和75.77%分别表示35Cl的相对原子质量和丰度。
答案:C
14.(2011江苏高考21A,12分)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。
回答下列问题:
(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ,1mol Y2X2含有σ键的数目为 。
(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是 。
(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是 。
(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图13所示,该氯化物的化学式是 ,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWCl3,反应的化学方程式为 。
解析:本题把元素推理和物质结构与性质熔融合成一体,考查学生对元素推理、原子轨道杂化类型、分子空间结构、氢键、等电子体原理、晶胞结构、化学键的数目计算、新情景化学方程式书写等知识的掌握和应用能力。本题基础性较强,重点特出。由题意知X、Y、Z、W四种元素分别是:H、C、N、Cu。
【备考提示】《选修三》的知识点是单一的、基础的,我们一定要确保学生不在这些题目上失分。看来还是要狠抓重要知识点,强化主干知识的巩固和运用。
答案:(1)sp杂化 3mol或3×6.2×10 个
(2)NH3分子存在氢键
(3)N2O
(4)CuCl CuCl+2HCl=H2CuCl3 (或CuCl+2HCl=H2[CuCl3])
15.(2011安徽高考25,14分)
W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的电负性在同周期主族元素中最大。
(1)X位于元素周期表中第 周期第 族;W的基态原子核外有
个未成对电子。
(2)X的单质子和Y的单质相比,熔点较高的是 (写化学式);Z的气态氢化物和溴化氢相比,较稳定的是 (写化学式)。
(3)Y与Z形成的化合物和足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学方程式是 。
(4)在25 C、101 kPa下,已知Y的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1mol 电子放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是 。
解析:因为W的一种核素的质量数为18,中子数为10,说明W的质子数为8,即为氧元素;Y的单质是一种常见的半导体材料,而在短周期元素中只有元素硅符合,即Y是Si;所以由图像中原子半径的大小顺序可知X、Y、Z应该属于第三周期元素,在第三周期主族元素中电负性最大的Cl元素,所以Z是Cl;又因为X和Ne原子的核外电子数相差1,且X位于第三周期,所以X是Na。
(1)O的原子电子排布式是1S22S22P4,所以O的基态原子核外有2个未成对电子;
(2)单质钠和硅分别属于金属晶体和原子晶体,故单质硅的熔点高;Cl的非金属性强于Br的,所以HCl比HBr稳定;
(3)Y与Z形成的化合物是SiCl4,SiCl4可以和水发生水解反应盐酸和硅酸,反应的化学方程式是:SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl;
(4)Y的气态化物是SiH4,燃烧后生成二氧化硅,其中Si的化合价由-4价升高到+4价,转移8个电子,所以1mol SiH4共放出8×190.0kJ=1520.0KJ能量,因此反应的热化学方程式是:SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O △H=-1520.0KJ/mol
答案:(1)三 IA 2 (2)Si HCl (3)SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl
(4)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1520.0KJ/mol
16.(2011福建高考30,13分)
氮元素可以形成多种化合物。
回答以下问题:
(1)基态氮原子的价电子排布式是_________________。
(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子的空间构型是_______________;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。
②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:
N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) △H=-1038.7kJ·mol-1
若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键有________mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内不存在__________(填标号)
a. 离子键 b. 共价键 c. 配位键 d. 范德华力
(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是_________(填标号)。
a. CF4 b. CH4 c. NH4+ d. H2O
解析:(1)基态氮原子的价电子排布式是2s22p3 ,学生可能审题时没注意到是价电子排布式。
(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>C
(3)①NH3分子的空间构型是三角锥型,NH3中氮原子轨道的杂化类型是sp3,而肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的,所以N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3,这个与H2O,H2O2中O的杂化类型都是sp3的道理是一样的。
②反应中有4mol N-H键断裂,即有1molN2H4参加反应,生成1.5molN2,则形成的π键有3mol。
③N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,可见它是离子晶体,晶体内肯定不存在范德华力。
(4)要形成氢键,就要掌握形成氢键的条件:一是要有H原子,二是要电负性比较强,半径比较小的原子比如F、O、N等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。符合这样的选项就是c和d,但题中要求形成4个氢键,氢键具有饱和性,这样只有选c。
这题中的(3)(4)两问亮点较多,让人耳目一新,其中第(4)耐人回味,这样子就把氢键的来龙去脉和特点考查彻底!高!
答案:(1)2s22p3
(2)N>O>C
(3)①三角锥形 sP3 ②3 ③d
(4)c
17(2011山东高考32,8分)
氧是地壳中含量最多的元素。
(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为 个。
(2)H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 。
(3) H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用 杂化。H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大,原因为 。
(4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构,已知CaO晶体密度为ag·cm-3,表示阿伏加德罗常数,则CaO晶胞体积为 cm3。
解析:(1)氧元素核外有8个电子,其基态原子核外电子排布为1S22S22P4,所以氧元素基态原子核外未成对电子数为2个;
(2)O-H键属于共价键,键能最大;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴,但氢键要强于分子间的范德华力,所以它们从强到弱的顺序依次为O-H键、氢键、范德华力;氢键不仅存在于分子之间,有时也存在于分子内。邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键,而在分子之间不存在氢键;对羟基苯甲醛正好相反,只能在分子间形成氢键,而在分子内不能形成氢键,分子间氢键强于分子内氢键,所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高。
(3)依据价层电子对互斥理论知H3O+中O上的孤对电子对数=1/2(5-3×1)=1,由于中心O的价层电子对数共有3+1=4对,所以H3O+为四面体,因此H3O+中O原子采用的是sp3杂化;同理可以计算出H2O中O原子上的孤对电子对数=1/2(6-2×1)=2,因此排斥力较大,水中H-O-H键角较小。
(4)氯化钠的晶胞如图所示,因此钙晶胞中含有的氯离子个数为8×1/8+6×1/3=4,同样也可以计算出钠离子个数为4。由于CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构,所以CaO晶胞中也含有4个钙离子和4个氧离子,因此CaO晶胞体积为。
答案:(1)2
(2)O-H键、氢键、范德华力;邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间氢键是分子间作用力增大;
(3)sp3;H2O中O原子有2对孤对电子,H3O+只有1对孤对电子,排斥力较小;
(4)
18.(2011重庆,15分)用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。
(1)Al的原子结构示意图为_____________________;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为
________________________________________________。
(2)30Si的原子的中子数为_________;SiO2晶体类型为__________________。
(3)Al3+与Yn-的电子数相同,Y所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性,则该族氢化物中沸点最低的是________。
(4)焊接过程中,药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体,该气体是__________。
(5)经处理后的熔渣36.0g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2),加入足量稀盐酸,分离得到11.0g固体;滤液中加入过量NaOH溶液,分离得到21.4g固体;则此熔渣中Al2O3的质量分数为__________________。
解析:本题考察原子的结构、晶体类型、方程式的书写以及有关计算。
(1)Al在周期表中位于第三周期第ⅢA族,其原子结构示意图为;单质铝既能与酸反应产生氢气,又能与强碱反应产生氢气,与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
(2)在原子符合的表达式中左上角表示质量数,左下角表示质子数,根据质量数=质子数+中子数可计算出30Si的原子的中子数为:30-14=16。SiO2晶体是由Si和O两种原子通过极性共价键形成的原子晶体。
(3)在元素周期表中只有第 ⅦA族卤素原子的氢化物的水溶液才均显酸性,因为Al3+与Yn-的电子数相同,所以Y是F元素。卤素元素形成的氢化物均属于分子晶体,其沸点随分子间作用力的增大而升高,但由于HF分子中存在氢键,因而HF的沸点最高,所以沸点最低的是HCl。
(4)由药皮的成分大理石、水泥、硅铁可知,在高温下只有大理石才分解产生CO2,因此气体只能是CO2气体。
(5)熔渣中只有SiO2与盐酸不反应,因此11.0g是SiO2的质量。Fe2O3、Al2O3溶于盐酸分别生成FeCl3、AlCl3,当滤液中加入过量NaOH溶液时AlCl3生成NaAlO2,FeCl3生成Fe(OH)3沉淀。所以21.4g固体是Fe(OH)3的质量,其物质的量为,由铁原子守恒知Fe2O3的物质的量为0.1mol,其质量为0.1mol×160g·mol-1=16.0g。熔渣中Al2O3的质量分数为。
答案:(1) 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(2)16 原子晶体
(3)HCl
(4)CO2
(5)25%
19.(2011新课标全国)
氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如下图所示:
请回答下列问题:
(1) 由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是_________、__________;
(2) 基态B原子的电子排布式为_________;B和N相比,电负性较大的是_________,BN中B元素的化合价为_________;
(3) 在BF3分子中,F-B-F的键角是_______,B原子的杂化轨道类型为_______,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体结构为_______;
(4) 在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为________,层间作用力为________;
(5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶苞边长为361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有______各氮原子、________各硼原子,立方氮化硼的密度是_______g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。[]
解析:(1)由图可知B2O3与CaF2和H2SO4反应即生成BF3,同时还应该产生硫酸钙和水,方程式为B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O;B2O3与氨气在高温下反应即生成BN,方程式为B2O3+2NH32BN+3H2O;
(2)B的原子序数是5,所以基态B原子的电子排布式为1s22s2sp1;B和N都属于第二周期,同周期自左向右电负性逐渐增大,所以B和N相比,电负性较大的是N,B最外层有3个电子,所以化合价是+3价;
(3)依据价层电子对互斥理论可计算出中心原子的孤电子对数=1/2(a-xb)=1/2(3-3×1)=0,所以BF3分子为平面正三角形结构,F-B-F的键角是120°,杂化轨道类型为sp2;在BF4-中中心原子的孤电子对数=1/2(a-xb)=1/2(4-4×1)=0,所以BF4-的结构为正四面体。
(4)B、N均属于非金属元素,二者形成的化学键是极性共价键;而层与层之间靠分子间作用力结合。
(5)描述晶体结构的基本单元叫做晶胞,金刚石晶胞是立方体,其中8个顶点有8个碳原子,6个面各有6个碳原子,立方体内部还有4个碳原子,如图所示。所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×1/8+6×1/2+4=8,因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子。由于立方氮化硼的一个晶胞中含有4个N和4个B原子,其质量是是,立方体的体积是(361.5cm)3,因此立方氮化硼的密度是 g·cm-3。
答案:(1)B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O;
B2O3+2NH32BN+3H2O;
(2)1s22s2sp1;N;+3.
(3)120°;sp2;正四面体。
(4)共价键(或极性共价键);分子间作用力。
(5)
20.(2011海南,9分)四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X Y
Z W
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第______________周期,___________族;
(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是_______________(写化学式);
(3)XW2的电子式为_______________;
(4)Y的最高价氧化物的化学式为________________;
(5)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,请相对分子质量在170~190之间,且W的质量分数约为70%。该化合物的化学式为_________________。
[答案](1)三,VA族;(2)NH3;(3);(4)N2O5;(5)S4N4
命题立意:周期表、律,物质相关结构与性质的关系考查,即常说的“位构性”考查。
解析:由题干先推导出Z元素为磷元素,则X、Y、W分别是C、N、S。(3)小题的电子式教材中没有,得由二氧化碳的结构类比而来。(5)小题中计算为N(S): N(N)=≈1:1,再由相对分子质量得分子式为S4N4
【技巧点拨】“位构性”考查的题,要先找到突破口,如本题中的磷元素,再由此逐个突破。但在写教材中没出现过的元素性质、分子结构等方面的题时,可由同族元素的相似性类比。
21.(2011海南,20分)
19-I(6分)下列分子中,属于非极性的是
A.SO2 B.BeCl2 C.BBr3 D.COCl2
[答案]BC
命题立意:考查价层电子对互斥理论(VSEPR)对分子结构分析或识记
解析:根据价层电子对互斥理论(VSEPR)可得四种分子的结构如下:
【思维拓展】进入新课标高考以来,关于价层电子对互斥理论的运用成了重要的常考点,每年都会考到,是高考复习必备知识与能力点。
19-II(14分)铜是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题:
(1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为___________;
(2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是_______;
(3)SO42-的立体构型是________,其中S原子的杂化轨道类型是_______;
(4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子最外层电子排布式为______;一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______;该晶体中,原子之间的作用力是________;
(5)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为__________。
[答案](1)Cu+2 H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;
(2)白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5 H2O,显示水合铜离子特征蓝色;
(3)正四面体,sp3;(4)6s1;(5)3:1;(4)金属键;(5)H8AuCu3
命题立意:物质结构与性质的综合考查。包含有铜元素相关的性质考查、硫酸根空间结构考查、杂化轨道考查、原子结构考查、晶体结构及计算考查。
解析:本题各小题内容考查点相互的联系不大,仍属于“拼盘”式题。(3)硫酸根中心原子的价层电子对为:孤对电子数6-2×4+2=0,成键电子对数4,所以为正四面体结构,中心原子为sp3杂化;(4)Au电子排布或类比Cu,只是电子层多两层,由于是面心立方,晶胞内N(Cu)=6×=3,N(Au)=8×=1;(5)CaF2结构如下图所示,所以氢原子在晶胞内有4个,可得储氢后的化学式为H8AuCu3
【思维拓展】由于《物质结构与性质》模块近年才在在高考中出现,不可能出很难的题,且结构与性质之间的关系的紧密联系也不能体现过深,因而目前的高考来看,试题只能是拼盘式的。学习过程中有一定的难度,但学会后变化较少。主要的几个考点除配位外,基本在本题中都考到,与近三年的考题变化不大。
22.(2011四川,15分)
甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族,丙、丁、戊处于同一周期,戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;戊的单质与X反应能生成乙的单质,同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z,0.1mol/L的Y溶液pH>1;丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L也能与Z的水溶液反应生成盐;丙、戊可组成化合物M。
请回答下列问题
(1) 戊离子的结构示意图为_______。
(2) 与出乙的单质的电子式:_______。
(3) 戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2:4,反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为________。
(4) 写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式:_________。
(5) 按下图电解M的饱和溶液,写出该电解池中发生反应的总反应方程式:_______。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中,观察到得现象是__________。
解析:本题主要考察元素周期表的结构、元素周期律及电解的应用。由题意知甲、乙、丙、丁、戊分别为H、N、Na、Al、Cl。
答案:(1)Cl-:
(2)[]
(3)2:3
(4)H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓
(5)NaCl+H2ONaClO+H2↑ 先变红后褪色
23.(2011上海23)工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下:
2Al(OH)3+ 12HF+ 3Na2CO3=2Na3AlF6+ 3CO2↑+ 9H2O[]
根据题意完成下列填空:
(1)在上述反应的反应物和生成物中,属于非极性分子的电子式 ,
属于弱酸的电离方程式 。
(2)反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻,下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是
(选填编号)。
a.气态氢化物的稳定性 b.最高价氧化物对应水化物的酸性
c.单质与氢气反应的难易 d.单质与同浓度酸发生反应的快慢
(3)反应物中某些元素处于同一周期。它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为 。
(4) Na2CO3俗称纯碱,属于 晶体。工业上制取纯碱的原料是 。
解析:本题考察电子式和方程式的书写、元素周期律的应用和具体类型的判断。CO2属于非极性分子,HF和H2O属于极性分子;其中氟和氧位置相邻,且位于同一周期;钠和铝、C和O及F处于同一周期。
答案:
(2)ac
(3)Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O
(4)离子晶体 氯化钠、二氧化碳和氨
2010年高考
1.(2010全国卷1)下列判断错误的是
A.沸点: B.熔点:
C.酸性: C.碱性:
【解析】B考查不同类型晶体的熔沸点高低,2008年高考全国卷I第8题已经考过,一般认为是:原子晶体>离子晶体>分子晶体,所以B正确; C项正确,一般元素非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的酸性越强;D正确,一般元素金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的碱性越强。A项错误,2009年高考全国卷I第29题已经考过,NH3分子间存在氢键,故最高,AsH3、PH3分子间不存在氢键,只有范德华力,组成和结构相似的分子相对分子质量越大,其分子间作用力越大,熔沸点越高故应该为:NH3>AsH3>PH3;
【答案】A
【命题意图】考查基本概念:如晶体熔沸点高低判断,氢键与范德华力对物质的物性的影响,金属性、非金属性的强弱判断方法具体应用,这些都是平时反复训练的,这道题目实属原题,属于送分题!
【点评】其实还可以拓展:考同种类型晶体的熔沸点高低判断里面的如同为原子晶体或同为离子晶体等,不应该老局限于分子晶体,这样显得2010年高考题与08和09没有太大区别。
2.(2010全国卷1)13.下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是
A.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角
B.最小的环上,有3个Si原子和3个O原子
C.最小的环上,Si和O原子数之比为1:2
D.最小的环上,有6个Si原子和6个O原子
【解析】二氧化硅是原子晶体,结构为空间网状,存在硅氧四面体结构,硅处于中心,氧处于4个顶角所以A项错误;在SiO2晶体中,每6个Si和6个O形成一个12元环(最小环),所以D对,B、C都错误!
【答案】D
【命题意图】考查学生的空间想象能力,和信息迁移能力,实际上第三册课本第一单元里面有结构图!
【点评】怎样理解SiO2的结构,可从晶体硅进行转化,晶体硅与金刚石结构相似,只需将C原子换成Si原子即可,课本上有我直接拿来用,再将Si-Si键断开,加入氧即可,见:
但是若将题目中B、B、D三个选项前面分别加上“平均每个”,则本题的答案就又变了,这时就要应用均摊法了,由于每个Si原子被12个环所共用,每个O原子被6个环所共用,每个Si-O键被6个环所共用,则均摊之后在每个环上含有0.5个Si,1个O,2个Si-O键,此时则B、D错误,C正确了,也即在1molSiO2中含有4 mol Si-O键(这是我们经常考的)
(2010浙江卷)8. 有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期, Z、M同主族; X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中,正确的是
A. X、M两种元素只能形成X2M型化合物
B. 由于W、Z、M元素的氢气化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低
C. 元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体
D. 元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
试题解析:
本题为元素周期律与周期表知识题。首先,运用周期表工具,结合周期规律,考虑位、构、性关系推断X、Y、Z、W、M分别是什么元素。在此基础上应用知识解决题给选项的问题。本题分析的要点或关键词是:短周期元素、同周期、同主族、相同的电子层结构、离子半径大小、单质晶体熔点硬度、半导体材料等。找到突破口:Y单质晶体熔点高硬度大、半导体材料,则Y是Si。根据X、Y、Z、W同周期,Z2- M2-知Z是S,M是O(Z、M同主族)。X+与M2-具有相同的电子层结构则X为Na。离子半径:Z2->W-,则W为Cl。整理一下:X\Y\Z\W\M分别是:Na\Si\S\Cl\O。
A、X、M两种元素能形成X2M和Na2O2两种化合物。B、W、Z、M元素的氢气化物分别为HCl\H2S\H2O,分子量减小,但由于水中存在氢键,沸点最高。C、Y、Z、W的单质分别为:Si\S\O2。分别属于原子晶体和分子晶体两种类型。D、W和M的单质Cl2\O3可作水处理剂。
本题答案:D
教与学提示:
本题考查元素周期表和元素周期律的知识。涉及:单质、化合物、晶体、氢键、物质的性质、用途、结构、原子结构等知识内容。是单一知识内容中的多知识点综合题。考查学生重点知识点的重点掌握情况。要重视双基与能力的培养,重视重点化学知识的突破,重视重点化学工具的学习与应用。元素周期表知识是统帅高中元素化合物知识的重要规律,同时要注意规律下的特例(如化学键与氢键)。元素周期表知识也是高等化学的重要研究手段。
(2010广东理综卷)10.短周期金属元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如右表所示,下面判断正确的是
A.原子半径: 丙<丁<戊 B.金属性:甲>丙
C.氢氧化物碱性:丙>丁>戊 D.最外层电子数:甲>乙
解析:同周期元素原子半径是减小的,故A错;同主族元素金属性自上而下是增强的,故B错;同周期的元素的金属性越来越弱,故对应碱的碱性也是减弱的,C正确;同周期的最外层电子数越来越多,故D错。
答案:C
(2010福建卷)8.下列有关化学研究的正确说法是
A.同时改变两个变量来研究反映速率的变化,能更快得出有关规律
B.对于同一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应的焓变相同
C.依据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体与浊液
D.从HF、HCl、、HI酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属递增的规律
【解析】答案:B
本题侧重考查反应速率、盖斯定律、分散系、元素周期律重要的基本概念,规律
A. 同时改变两个变量来研究反应速率的变化,不容易判断影响反应速率的主导因素,因此更难得出有关规律
B. 这是盖斯定律的表述
C. 分散系的划分是以分散质颗粒大小来区分的
D. 在以酸性强弱作为判断元素非金属性非金属性强弱依据时,是以最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为判断依据的。
(2010上海卷)20.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 70 66
主要化合价 +2 +3 +5、+3、-3 -2
下列叙述正确的是
A.X、Y元素的金属性 XB.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成2W2
C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D.一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
答案:D
答案:此题考查了物质结构与元素周期律知识。根据题给数据,X、Y的化合价不同,但原子半径相差较小,可知两者位于同一周期相邻主族,故金属性X>Y,A错;根据Z、W的原子半径相差不大,化合价不同,且W只有负价,则其可能是O,Z是N,两者的单质直接生成NO,B错;据此判断可知X是Mg,Y是Al;Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,其不溶于氨水,C错;一定条件下,氧气可以和氨气反应生成水和氮气,D对。
知识归纳:解答元素推断题的突破口可能是原子结构、元素在周期表中的位置、元素的性质等;在此题中解答时,关键是抓住元素性质和元素在周期表中的位置的关系,从原子半径的变化和元素的最高正价和最低负价入手寻求突破。
(2010山东卷)11.下列说法正确的是
A.形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力
B.HF、HCL、HBr、HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱
C.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
解析:离子键是阴阳离子通过静电作用形成的,静电作用包括静电吸引和静电排斥,故A错;因同驻足元素从上到下的非金属性减弱,故HF、HCL、HBr、HI的热稳定性依次减弱,但HF、HCL、HBr、HI的还原性依次增强,故B错;根据元素的非金属性越强,其对应的最高价汉阳算得酸性越强,C错‘因为没有指明是最高价含氧酸;元素周期律的根本原因是元素原子核外电子排布的周期性变化,D正确。
答案:D
(2010江苏卷)13.已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是
A.元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
B.一定条件下,元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
C.工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
D.化合物AE与CE古有相同类型的化学键
【答案】BC
【解析】本题主要考查的原子结构与元素周期律的应用。从题目所给条件可以看出A为N元素、B为C元素、C为Na元素、D为Al元素、E为Cl元素,A项,由C、N元素组成的化合物,在常温下,一般形成的原子晶体,呈固态;B项,其对应的最高价氧化物对应的水化物为NaOH和Al(OH)3,能反应;C项,对于Na、Al、Cl2的制备,在工业上都采用电解的方法;D项,化合物AE和NCl3,为分子晶体,只有共价键,化合物CE为NaCl,是离子晶体,存在离子键。综上分析可知,本题选C项。
(2010四川理综卷)8.下列说法正确的是
A.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表IIA族
B.主族元素X、Y能形成型化合物,则X与Y 的原子序数之差可能为2或5
C.氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高
D.同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同
答案:B
解析:本题考查物质结构知识;本题可用举例法,氦原子最外层电子数为2,为零族,A项错误;MgCl2中原子序数之差为5,CO2中原子充数之差为2,B项正确;由于HF中存在氢键,故HF的沸点比HCl的高,C项错误;第IA中H2O为分子晶体,其它碱金属氧化物为离子晶体,D项错误。
(2010天津卷)7.(14分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题:
⑴ L的元素符号为________ ;M在元素周期表中的位置为________________;五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为___,B的结构式为____________。
⑶ 硒(se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。
a.+99.7 mol·L-1 b.+29.7 mol·L-1 c.-20.6 mol·L-1 d.-241.8 kJ·mol-1
⑷ 用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式:______________;由R生成Q的化学方程式:_______________________________________________。
解析:(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大,故分别为:H、C、N、O元素;M是地壳中含量最高的元素,为Al,其在周期表的位置为第3周第ⅢA族;再根据五种元素在周期表的位置,可知半径由大到小的顺序是:Al>C>N>O>H。
(2) N和H 1:3构成的分子为NH3,电子式为;2:4构成的分子为N2H4,其结构式为。
(3)Se比O多两个电子层,共4个电子层,1→4电子层上的电子数分别为:2、8 、18、6,故其原子序数为34;其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4,为H2SeO4。
非金属性越强,与氢气反应放出的热量越多,故2→5周期放出的热量依次是:d、c、b、a,则第四周期的Se对应的是b。
(4)Al作阳极失去电子生成Al3+,Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2,2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
答案:
(1)O 第三周第ⅢA族 Al>C>N>O>H
(2)
(3) 34 H2SeO4 b
(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
命题立意:本题以元素的推断为背景,综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较;考查了电子式、结构式的书写,元素周期律,和电极反应式、化学方程式的书写,是典型的学科内综合试题。
(2010山东卷)32.(8分)【化学-物质结构与性质】
碳族元素包括:C、Si、 Ge、 Sn、Pb。
(1)碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过 杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠 结合在一起。
(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为 。
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br的键角 120°(填“>”“<”或“=”)。
(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心,该化合物化学式为 ,每个Ba2+与 个O2-配位。
解析:(1)石墨的每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合,形成无限的六边形平面网状结构,每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2P轨道,并含有一个未成对电子,这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构。因碳纳米管结构与石墨类似,可得答案。
(2)共用电子对偏向电负性大的原子,故电负性:C>H >Si。
(3) SnBr2分子中,Sn原子的价层电子对数目是(4+2)/2=3,配位原子数为2,故Sn原子含有故对电子,SnBr2空间构型为V型,键角小于120°。
(4)每个晶胞含有Pb4+:8×=1个,Ba2+:1个,O2-:12×=3个,故化学式为:PbBaO3。Ba2+处于晶胞中心,只有1个,O2-处于晶胞棱边中心,共12个,故每个Ba2+与12个O2-配位
答案:(1) sp2 范德华力
(2) C>H >Si
(3) <
(2010安徽卷)25.(14分)
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等
Y 常温常压下,Y单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积
Z Z和Y同周期,Z的电负性大于Y
W W的一种核素的质量数为63,中子数为34
(1)Y位于元素周期表第 周期表 族,Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是 (写化学式)。
(2)XY2是一种常用的溶剂,XY2的分子中存在 个σ键。在H―Y、H―Z两种共价键中,键的极性较强的是 ,键长较长的是 。
(3)W的基态原子核外电子排布式是 。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是 。
(4)处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法,是将其在催化剂作用下转化为单质Y。
已知:
XO(g)+O2(g)=XO2(g) H=-283.0 kJ·mol-2
Y(g)+ O2(g)=YO2(g) H=-296.0 kJ·mol-1
此反应的热化学方程式是 。
答案:(1)3 VIA HClO4
(2)2 H-Z H-Y
(3)[Ar]3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2
(4)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) △H=-270kJ/mol
解析:由表中可知,X为C Y为 S Z为 Cl W为Cu
(2010福建卷)23.(15分)
J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如右表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M是地壳中含量最多的金属元素。
(1)M的离子结构示意图为_____;元素T在周期表中位于第_____族。
(2)J和氢组成的化合物分子有6个原子,其结构简式为______。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾,反应的化学方程式为_____。
(4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。
①在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2 的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为______。
②一定条件下,甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是_______(选填序号)。
选项 a b c d
x 温度 温度 加入H2的物质的量 加入甲的物质的量
y 甲的物质的量 平衡常数K 甲的转化率 生成物物质的量总和
(5)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。 该反应的热化学方程式为________。
解析:
(1) J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,可以判断J元素为碳元素;M是地壳中含量最多的金属元素为铝元素;根据J、R在周期表中的相对位置可以判断R为硫元素,则T为氯元素,处于第三周期第七主族
(2)J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯,其结构简式为
(3)M和T形成的化合物为,与水反应,其中氯化氢气体呈雾状
(4)①氨水与双氧水发生氧化还原反应:
生成无污染的氮气;
②甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应,表明正反应为吸热反应,升高温度,平衡朝着正方向移动,甲物质的量减少;加入的物质的量即增加生成物的浓度,平衡朝逆方向移动,甲的转化率减小
(5)JR2为CS2,燃烧生成二氧化碳和二氧化硫,依题意可以很快的写出反应的热化学方程式
答案:(1) ; ⅦA
(2)
(3),
(4)①
②a和c;a或c
(5)
(2010福建卷)30.[化学-物质结构与性质] (13分)
(1)中国古代四大发明之一——黑火药,它的爆炸反应为
(已配平)
①除S外,上列元素的电负性从大到小依次为 。
②在生成物中,A的晶体类型为 ,含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为 。
③已知与结构相似,推算HCN分子中键与键数目之比为 。
(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2。T的基态原子外围电子(价电子)排布为 ,的未成对电子数是 。
(3)在的水溶液中,一定条件下存在组成为(n和x均为正整数)的配离子,将其通过氢离子交换树脂(R-H),可发生离子交换反应:
交换出来的经中和滴定,即可求出x和n,确定配离子的组成。¥高#考#资%源*网
将含0.0015 mol 的溶液,与R-H完全交换后,中和生成的需浓度为0.1200 mol·L-1 NaOH溶液25.00 ml,该配离子的化学式为 。
解析:(1)①钾为活泼金属,电负性比较小;在同周期在同周期,非金属性逐渐增强,电负性也逐渐增大 ②是离子化合物,属于离子晶体,产物中含有极性共价键的分子为,其空间构型为直线型,中新源自轨道杂化类型为sp;③中与结构相同,含有三个键,一个σ键和两个键;另外和之间形成一个σ键,所以分子中σ键和键数目之比为2:2,即为1:1.
(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,应该都属于第Ⅷ族元素,原子序数T比Q多2,可以确定T为Ni,Q为Fe,所以T的基态原子外围电子(价电子)排布为,即Fe2+的未成对电子数是4.
(3)中和生成的需要浓度为0.1200mol溶液25.00ml,则可以得出的物质的量为0.12×25.00×10-3=0.0030mol,所以x=0.0030/0.0015=2;的化合价为+3价,x=2可以得知n=1,即该配离子的化学式为.
答案:(1)① ②离子晶体 ③1:1.
(2)
(3)
(2010上海卷)23.胃舒平主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8.nH2O)等化合物。
1)三硅酸镁的氧化物形式为 ,某元素与镁元素不同周期但在相邻一族,且性质和镁元素十分相似,该元素原子核外电子排布式为 。
2)铝元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子、 种不同能级的电子。
3)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大,该元素离子半径比铝离子半径 (填“大”或“小”),该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为:
4) Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是 。
a.Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水
b.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
c.Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物
d.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
答案:1)2MgO.3SiO.nH2O、1s22s1;2)13、5;3)大、Al(OH)3+OH-→AlO2-+2H2O;4)ad。
解析:此题考查了硅化合物、元素周期表、原子的核外电子排布、原子的核外电子运动状态、元素周期律等知识。1)根据胃舒平中三硅酸镁的化学式和书写方法,其写作:2MgO.3SiO.nH2O;与镁元素在不同周期但相邻一族的元素,其符合对角线规则,故其是Li,其核外电子排布为:1s22s1;2)中铝元素原子的核外共有13个电子,其每一个电子的运动状态都不相同,故共有13种;有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级;3)与铝元素同周期且原子半径大于镁的元素是钠,其离子半径大于铝的离子半径;两者氢氧化物反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-→AlO2-+2H2O;4)分析三种氧化物,可知三者都不溶于水且都具有很高的熔点。
技巧点拨:硅酸盐用氧化物的形式来表示组成的书写顺序是:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→非金属氧化物→二氧化硅→水,并将氧化物的数目用阿拉伯数字在其前面表示。比如斜长石KAlSi3O8:K2O·Al2O3·6SiO2。
(2010江苏卷)21.(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用与水反应生成乙炔。
(1) 中与互为等电子体,的电子式可表示为 ;1mol 中含有的键数目为 。
(2)将乙炔通入溶液生成红棕色沉淀。基态核外电子排布式为 。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。
(4) 晶体的晶胞结构与晶体的相似(如右图所示),但晶体中含有的中哑铃形的存在,使晶胞沿一个方向拉长。晶体中1个周围距离最近的数目为 。
【答案】
(1) 2NA
(2)1s22s22p63s23p63d10
(3)sp杂化 sp2杂化 3
(4)4
【解析】本题主要考察核外电子排布式、等电子体原理、杂化轨道、分子的平面构型、晶体结构等
(1)根据等电子体原理可知,O22+的电子式,在1mol三键含有2mol的键和1mol的键,故1mol O22+中,含有2NA个键
(2)Cu为29号元素,要注意3d轨道写在4s轨道的前面同时还有就是它的3d结构,Cu+的基本电子排布式为1s22s22p63s23p63d10
(3)—通过丙烯氰的结构可以知道碳原子的杂化轨道类型为sp和sp2杂化,同一直线上有3个原子。
(4)依据晶胞示意图可以看出,从晶胞结构图中可以看出,1个Ca2+周围距离最近的C22-
有4个,而不是6个,要特别主要题给的信息。
(2010四川理综卷)26.(15分)
短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B,在加热条件下反应生成化合物C,C与水反应生成白色沉淀D和气体E,D既能溶于强酸,也能溶于强碱。E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G,G在大气中能导致酸雨的形成。E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F。溶液F在空气中长期放置发生反应,生成物之一为H。H与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。
请回答下列问题:
(1)组成单质A的元素位于周期表中第 周期,第 族
(2)B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:
。
(3) G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯。该反应的氧化产物为 ,当生成2二氧化氯时,转移电子 。
(4) 溶液F在空气中长期放置生成H的化学反应方程式为:
。
(5) H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为
。
26. 答案:(1)三 ⅥA
(2)
(3)硫酸钠() 2
(4)
(或 )
(5)溶液由黄色变为无色,产生浅黄色沉淀和(臭鸡蛋气味的)气体
解析:本题考查的知识点有元素及其化合物的性质、物质结构、氧化还原反应相关计算。
由生成白色沉淀D ,D既能溶于强酸,也能溶于强碱,推测D是Al(OH)3
再逆推可知,B为Al 。G在大气中能导致酸雨的形成,可猜测G可能为SO2
逆推可知: A为S,综合可知C为Al2S3 D为Al(OH)3,E为H2S,G为SO2
F为Na2S.
(1)(2)比较简单,(3)SO2与氯酸钠在酸性条件下反应,SO2为还原剂
被氧化为SO42-,根据电子得失可以判断生成2二氧化氯时,转移电子2。
由H与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。
结合前面的信息可以推测H为Na2S2.
(2010重庆卷)26.(15分)金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂,某钙线的主要成分为金属M和,并含有3.5%(质量分数).[]
(1)元素在周期表中位置是 ,其原子结构示意图 .
(2)与最活跃的非金属元素A形成化合物D,D的电子式为 ,D的沸点比A与形成的化合物E的沸点 .
(3)配平用钙线氧脱鳞的化学方程式:
P+ FeO+ CaO + Fe
(4)将钙线试样溶于稀盐酸后,加入过量溶液,生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色.则金属M为______;检测的方法是_____(用离子方程式表达).
(5)取1.6g钙线试样,与水充分反映,生成224ml.(标准状况),在想溶液中通入适量的,最多能得到 g.
26.答案(5分)
(1)第四周期第ⅡA族,
(2) ,高
(3)2P+5FeO+3CaOCa3(PO4)2+5Fe
(4)Fe;Fe+3SCN-=Fe(SCN)3
(5)1.1
【解析】本题考查钙、铁的知识。(1)Ca为20号,位于第四周期,第IIA族。(2)最活泼的金属为:F, 为离子化合物,为分子晶体,故的沸点高。(3)P从0价升至+5价,从+2价降至0价,根据得失电子守恒有,P前配2,前配5.(4)有颜色变化可知,红褐色为,与KSCN变血红色。(5)与中只有与水能反应生成,由~得,n()=0.224/22.4=0.01mol。n()=1.6×3.5%/56=0.01MOL。由钙守恒得,m()=(0.01+0.001)×100=1.1g。
2009年高考化学试题
1.(山东卷11)元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下列说法正确的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性
B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C.短周期元素形成离子后,最外层电子都达到8电子稳定结构
D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同
答案:B
解析:
处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素,既表现金属性,又表现非金属性,A错误;主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数,也等于其最外层电子数,B正确;H+的最外层电子分别是0,C项错误;同一主族的元素的原子最外层电子数虽相同,但是核电荷数、原子半径不同,化学性质不完全相同学,D错误。
2.(09安徽卷7)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下),可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。下列说法正确的是
A.石墨烯与石墨互为同位素
B.0.12g石墨烯中含有6.02*1022个碳原子
C石墨烯是一种有机物
D.石墨烯中的碳原子间以共价键结合
答案:D
解析:
同位素的研究对象是原子,A选项错误;
0.12g石墨烯的物质的量为0.01mol,所含碳原子个数为0.01NA,B选项错误;有机物一般含有碳、氢元素,C选项错误;
由图示可知,石墨烯中碳原子间均为共价键结合,D选项正确。
3.(09全国卷Ⅱ9)某元素只存在两种天然同位素,且在自然界它们的含量相近,其相对原子质量为152.0,原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是
A. 它是副族元素 B. 它是第六周期元素
C. 它的原子核内有63个质子 D. 它的一种同位素的核内有89个中子
答案:D
解析:
核外电子数等于其质子数,C项正确;
用质子数分别减去各周期所含有的元素种类,63-2-8-8-18-18=9,显然其属于第六周期,从左到右的第9种,而第六周期中包含镧系,所以它应属于副族,A项、B项均正确;
由于存在同位素,所以相对原子质量应是同位素的平均值,而不代表其中一种元素的质量数,故中子数不能用152-63=89来计算,D项错。
4.09江苏卷2.)下列有关化学用语使用正确的是w.w.w.
A. 硫原子的原子结构示意图:
B.NH4Cl的电子式:
C.原子核内有10个中子的氧原子:
D.对氯甲苯的结构简式:
答案:C
解析:
A项,硫原子的原子结构示意图最外电子层应为6个电子,所以A项错误,
B项, 是由 离子构成,由于是阴离子,必须写出电子式,
C项,表示质量数为18,质子数为8的氧原子,所以该原子核内有10个中子
D项,该结构简式是邻氯甲苯,因为氯原子和甲基的位置在相邻的碳原子上。对氯甲苯中的氯原子和甲基的位置应该处于相对位置。
5.(09江苏卷8)X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是
A.元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,其半径依次增大
B.元素X不能与元素Y形成化合物
C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:
D.元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸
答案:C
解析:w.w.w.
从题目所给的条件可以看出X是元素,Y是元素,Z是元素,W是元素,R是元素。所以,A项,Y、Z、W具有相同电子层结构的离子(、、),其半径依次减小(判断依据:核外电子排布相同的微粒,半径随着核电荷数的增加而减小);B项,X和Y元素能形成2种化合物,和;C项,元素Y、R分别与元素X形成的化合物是氢化物,因为Y(O元素)和R(S元素)的非金属性强弱:YR,所以对应的氢化物的稳定性:;W元素最高价氧化物的水化物是,是中强碱,而R元素最高价氧化物的水化物是,是强酸。
6.(09广东理科基础35)下表是元素周期表的一部分,有关说法正确的是
A.e的氢化物比d的氢化物稳定
B.a、b、e三种元素的原子半径:e>b>a
C.六种元素中,c元素单质的化学性质最活泼
D.c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
答案:D
解析:d、e位于同一主族,上面的非金属性强,故氢化物稳定,A项错;a、b、e三种元素位于同一周期,前面的元素半径大,故B项错;六种元素中,f为氯,单质是最活泼的,C项错;c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸分别为H2CO3,H2SO4和HClO4,酸性依次增强,D项正确。
7. (09广东化学1) 我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素与的说法正确的是.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A. 与互为同位素
B. 与的质量数相同
C. 与是同一种核素
D. 与的核外电子数和中子数均为62
答案:A
解析:
由稀土元素可知,该元素是含有相同质子不同中子的同种元素;其中的质量数为144,中子数为82;的质量数为150,中子数为88;故B、D项错;
根据核素的定义“含有一定数目的质子和一定数目的中子”可知为两种核素,故C错。
8.(09广东化学11) 元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是
A.同周期元素中X的金属性最强
B.原子半径X>Y,离子半径X+>Z2-
C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
答案:B
解析:
根据X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构,可推Z在X、Y的上一个周期,又因为X、Y、Z原子序数之和为36,综合判断知X为Na、Z为O、Y为Cl,B项中的离子半径应为:Z2->X+。
9.(09广东化学16) 磷钨酸H3PW12O40等杂多酸可代替浓硫酸用于乙酸乙酯的制备。下列说法不正确的是w.w.w.
A.H3PW12O40在该酯化反应中其催化作用
B.杂多酸盐Na2HPW12O40与Na3PW12O40都是强电解质
C.H3PW12O40、KH2PW12O40与Na3PW12O40中都有相同的原子团
D.硅钨酸H4 SiW12O40也是一种杂多酸,其中W的化合价为+8
答案:D
解析:
根据题意,“H3PW12O40等杂多酸可代替浓硫酸”可类推, H3PW12O40在酯化反应中也起催化作用,A正确;
我们所学的钠盐都是强电解质可以大胆判断B正确;
C项可以进行观察比较得出答案。
硅钨酸H4 SiW12O40 中根据化合价代数和为零推出W的化合价为+6,D错。
10.(09北京卷7)W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为7:17;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色反映为黄色。下列判断正确的是
A.金属性:YZ B 氢化物的沸点:
C.离子的还原性: D 原子及离子半径:
答案:B
11.(09北京卷10) 甲、乙、丙、丁4中物质分别含2种或3种元素,它们的分子中各含18个电子。甲是气态氢化物,在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是
A.某酸溶液含甲电离出的阴离子,则该溶液显碱性,只能与酸反应
B.乙与氧气的摩尔质量相同,则乙一定含有极性键和非极性键
C.丙中含有2周期IVA族的元素,则丙一定是甲烷的同系物
D.丁和甲中各元素质量比相同,则丁中一定含有-1价的元素
答案:D
12.(09北京卷12)由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如在右图转化关系(部分生成物和反应条件略去)
下列推断不正确的是
A.若X是,C为含极性键的非极性分子,则A一定是氯气,且D和E不反应
B.若A是单质,B和D的反应是,则E一定能还原
C.若D为CO,C能和E反应,则A一定为,其电子式是
D.若D为白色沉淀,与A摩尔质量相等,则X一定是铝盐
答案:A
13. (09四川卷10)X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大,且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y是核外电子数的一半,Y与M可形成化合物。下列说法正确的是
A. 还原性:X的氧化物>Y的氧化物>Z的氢化物
B. 简单离子的半径:M的离子>Z的离子>Y的离子>X的离子
C. YX、MY都是含有极性键的极性分子
D. Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4
答案:D
14.(09上海卷2)以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是
A.:He B. C.1s2 D.
答案:D
20.(09海南卷2)同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,下列叙述正确的是:
A.单质的化学活泼性:WC.单质的氧化能力:W答案:B
15.(09海南卷10)门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚未发现,但他为第四周期的三种元素留下了空位,并对它们的一些性质做了预测,X是其中的一种“类硅”元素,后来被德国化学家文克勒发现,并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律,下列有关X性质的描述中错误的是:
A.X单质不易与水反应 B.XO2可被碳或氢还原为X
C.XCl4的沸点比SiCl4的高 D.XH4的稳定性比SiH4的高
答案:D
16.(09天津卷7)(14分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
族周期 IA [] 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_________________________。
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_________________________。
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:____________________。
(4)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)_________________。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_____________________,
N→⑥的单质的化学方程式为________________。
常温下,为使0.1 mol/L M 溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等,应向溶液中加入一定量的Y溶液至_________________。
答案:
解析:
本题以周期表为题材,考查原子半径比较,酸性强弱,电子式,离子方程式以及盐类水解等知识。
(1)⑤⑥位于同一周期,且⑤排在⑥的前面,原子半径大,而④在上一周期,比⑤、⑥少一个电子层,故半径最小。
(2)②⑦位于同一主族,上面的非金属性强,最高价含氧酸酸性强,②③位于同一周期,且③在后,非金属性强,对应的酸性强。
(3)四种元素分别为氢、氧、钠和氯,离子键显然必须是钠盐,极性共价键则应有两种非金属组成。
(4)液态H2O2可以在MnO2、FeCl3等催化剂作用下发生分解反应。
(5)⑥为Al,可推断Z为Al(OH)3,受热分解可产物Al2O3,再电解即可得单质铝。M仅含非金属的盐,显然铵盐,所以X与Y应为AlCl3与NH3·H2O的反应,生成NH4Cl。由于NH4+ 水解,故要使其浓度与Cl-相等,则要补充NH3·H2O。由电荷守恒知:C(NH4+ )+ C(H+)C(Cl-)+C(OH-),若C(NH4+ ) C(Cl-),则C(H+)= C(OH-),即pH=7。
17.(09全国卷Ⅰ29)(15分)
已知周期表中,元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题:
(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构,W的氧化物的晶体类型是 ;
(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 ;
(3)R和Y形成的二元化合物中,R呈现最高化合价的化合物的化学式是 ;[]
(4)这5个元素的氢化物分子中,①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式) ,其原因是
;
②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是
;
(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下:W的氯化物与Q的氢化物加热反应,生成化合物W(QH2)4和HCL气体;W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是
。
答案:
(1)原子晶体。
(2)NO2和N2O4
(3)As2S5。
(4)①NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键,后两者构型相同,分子间作用力不同;②电子数相同的有SiH4、PH3和H2S结构分别为正四面体,三角锥和V形。(5)SiCl4 + 4NH3 = Si(NH2)4 + 4HCl,3Si(NH2)4 = 8NH3 + Si3N4
解析:
本题可结合问题作答。W的氯化物为正四体型,则应为SiCl4或CCl4,又W与Q形成高温陶瓷,故可推断W为Si。
(1)SiO2为原子晶体。
(2)高温陶瓷可联想到Si3N4,Q为N,则有NO2与N2O4之间的相互转化关系。
(3)Y的最高价氧化的的水化物为强酸,且与Si、N等相邻,则只能是S。R为As,所以R的最高价化合物应为As2S5。
(4)显然x为P元素。①氢化物沸点顺序为NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键后两者构型相同,分子间作用力不同。②SiH4、PH3和H2S的电子数均为18。,结构分别为正四面体,三角锥和V形。
(5)由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质,然后配平即可。
18.(山东卷32)(8分)(化学-物质结构与性质)
C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。
(1)写出Si的基态原子核外电子排布式 。
从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 。
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为 ,微粒间存在的作用力是 。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为 (填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是 。
(4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成键和键,SiO2中Si与O原子间不形成上述健。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形成上述键 。
答案:
(1)1s22s22p63s23p2 O>C>Si
(2) sp3 共价键
(3)Mg Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大
(4)Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键
解析:
(1)C、Si和O的电负性大小顺序为:O>C>Si。
(2)晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连,呈正四面体结构,所以杂化方式是sp3 。
(3)SiC电子总数是20个,则氧化物为MgO;晶格能与所组成离子所带电荷成正比,与离子半径成反比,MgO与CaO的离子电荷数相同,Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大,熔点高。
(4) Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键
19.(09安徽卷)(17分)
W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数一次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色(或砖红色)的和黑色的ZO两种氧化物。
(1)W位于元素周期表第_________周期第_________族。W的气态氢化物稳定性比
__________(填“强”或“弱”)。
(2)Y的基态原子核 外电子排布式是________,Y的第一电离能比X的__________(填“大”或“小”)。
(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是
_________________________________________________________________________。
X的单质和FeO反应的热化学方程式是_________________________________________。
答案:
(1)二 VA 弱
(2)1s22s22p63s23p4 大
(3)Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
(4)3FeO(s) + 2Al(s) Al2O3(s) + 3Fe(s) H=-859.7KJ/mol
解析:
首先推出题中几种元素,W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,在结合原子序数的大小可知,W是氮元素,Y是硫元素,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,根据基态原子核外电子所遵循的原则,可以写出电子排布式为:1s22s22p63s23p1,X为铝元素,Z能够形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物,推知Z为铜元素,两种氧化物分别为Cu2O和CuO。
20.(09江苏卷21 A)(12分)生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式 。
(2)根据等电子原理,写出CO分子结构式 。
(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是 ;甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为 。
②甲醛分子的空间构型是 ;1mol甲醛分子中σ键的数目为 。
③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示),所包含的Cu原子数目为 。
答案:
(1)
(2)
(3)①甲醇分子之间形成氢键 杂化
②平面三角形 3NA
③4
解析:
(1)Zn的原子序数为30,注意3d轨道写在4s轨道的前面;
(2)依据等电子原理,可知CO与N2为等电子体,N2分子的结构式为:互为等电子体分子的结构相似,可写出CO的结构式;
(3)甲醇分子之间形成了分子间氢键,甲醛分子间只是分子间作用力,而没有形成氢键,故甲醇的沸点高;甲醛分子中含有碳氧双键,故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化;分子的空间构型为平面型;1mol甲醛分子中含有2mol碳氢δ键,1mol碳氧δ键,故含有δ键的数目为 3NA;依据晶胞示意图可以看出Cu原子处于晶胞内部,所包含的Cu原子数目为4
21.(09浙江卷26)(14分)各物质之间的转换关系如下图,部分生成物省略。C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物,X、Y、Z的原子序数依次增大,在周期表中X的原子半径最小,Y、Z原子量外层电子数之和为10。D为无色非可燃性气体,G为黄绿色单质气体,J、M为金属,l有漂白作用,反应①常用于制作印刷电路板。
请回答下列问题:
(1)写出A的化学式 , C的电子式 。
(2)比较Y与Z的原子半径大小 > (填写元素符号)。
(3)写出反应②的化学方程式(有机物用结构简式表示) ,举出该反应的一个应用实例 。
(4)已知F溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。请写出该反应的化学方程式 。
(5)研究表明:气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N,其结构中原子的排列为正四面体,请写出N及其2种同素异形体的名称 、 、 。
答案:
(1)Cu2(OH)2CO3 [Cu(OH)2·CuCO3]或CuCO3
(2) C>O
(3)CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O
医学上可用这个反应检验尿液中的葡萄糖。
(4)3Cu2O + 14HNO3 6Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 7H2O
(5)金刚石、石墨、富勒烯(C60)或碳纳米管等。
解析:
从反应图中寻找突破口,E与葡葡糖生成红色沉淀F,则E应为Cu(OH)2,而B为Cu2+,反应①为印刷电路板,L为棕黄色溶液,由此可推出:M应为Cu,L为FeCl3 。G为黄绿色气体,则为Cl2,K为浅绿色,则为Fe2+溶液。X的原子半径最小,则为H,D为非可燃性气体,可推为CO2,C和O的最外层电子之和刚好为10。C为H、C、O中的两种组成的化合物,且可以与Cl2反应,故应为H2O,生成H为HCl,I为HClO(具有漂白性),HCl与J(Fe)可生成FeCl2溶液。
(1)A + HClCu2+ + H2O + CO2,由元素守恒可知,A可以CuCO3或碱式碳酸铜均可。
(2)Y为C,Z为N,两者位于同一周期,前者的半径大,即C>N。
(3)葡萄糖含有醛基,可以与Cu(OH)2生成砖红色沉淀。
(4)F为Cu2O,与HNO3反应,生成Cu(NO3)2,且生成无色气体,应为NO,然后根据得失电子守恒配平即可。
(5)CO2可以还原成正四面体结构的晶体N,即化合价降低,显然生成C,应为金刚石。它的同素异形体必须为含碳的单质。
22.(09福建卷23)(15分)
短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右图所示,期中T所处的周期序数与主族序数相等,请回答下列问题:
(1)T的原子结构示意图为_______.
(2)元素的非金属性为(原子的得电子能力):Q______W(填“强于”或“弱于”)。
(3) W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体,反应的化学方程式为_____.
(4)原子序数比R多1的元素是一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是__________.
(5)R有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下,2L的甲气体与0.5L的氯气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的R的含氧酸盐的化学式是__________.
(6)在298K下,Q、T的单质各1mol完全燃烧,分别放出热量aKJ和bKJ。又知一定条件下,T的单质能将Q从它的最高价氧化物中置换出来,若此置换反应生成3molQ的单质,则该反应在298K下的=________(注:题中所设单质均为最稳定单质)
答案:
(1)
(2)弱于
(3)S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑+ 2H2O
(4)2H2O2 MnO22H2O + O2↑(或其他合理答案:)
(5)NaNO2
(6)(3a – 4b)KJ/mol
解析:
本题考查无机物的性质,涉及化学用语、方程式书写、氧化还原反应以及热化学的知识。从给出的表,结合T在周期表的位置与族数相等这一条件 ,不难得出T为Al,Q为C,R为N,W为S。
(1)T为Al,13号元素。
(2)S、C最高价氧化物对应的酸为硫酸强于碳酸,则可得非金属性S强于C。(3)S与H2SO4发生归中反应,从元素守恒看,肯定有水生成,另外为一气体,从化合价看,只能是SO2。
(4)比R质子数多1的元素为O,存在H2O2转化为H2O的反应。
(5)N中相对分子质量最小的氧化物为NO,2NO + O2 = 2NO2,显然NO过量1L,同时生成1L的NO2,再用NaOH吸收,从氧化还原角度看,+2价N的NO与+4价N的NO2,应归中生成+3N的化合物NaNO2。
(6)C + O2 CO2 H= -a Kj/mol①,4Al +3 O2 =2Al2O3 H= -4bKj/mol②。Al与CO2的置换反应,写出反应方程式为:4Al + 3CO23C + 2Al2O3,此反应的 H为可由②-①×3得, H=-4b-(-3a)=(3a-4b)Kj/mol.
23.(09福建卷30)[化学——物质结构与性质](13分)
Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:
①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn
③R原子核外L层电子数为奇数;
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题:
(1)Z2+ 的核外电子排布式是 。
(2)在[Z(NH3)4]2+离子中,Z2+的空间轨道受NH3分子提供的 形成配位键。
(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是 。
a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙 b.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙
c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙 d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙
(4) Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 (用元素符号作答)
(5)Q的一种氢化物相对分子质量为26,其中分子中的σ键与π键的键数之比为 。
(6)五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于 。
答案:
(1)1s22s22p63s23p63d9
(2)孤对电子(孤电子对)
(3)b
(4)Si < C (5) 3:2
(6)原子晶体
解析:
本题考查物质结构与性质。29号为Cu。Y价电子:msnmpn中n只能取2,又为短周期,则Y可能为C或Si。R的核外L层为数,则可能为Li、B、N或F。Q、X的p轨道为2和4,则C(或Si)和O(或S)。因为五种元素原子序数依次递增。故可推出:Q为C,R为N,X为O,Y为Si。
(1)Cu的价电子排布为3d104s1,失去两个电子,则为3d9。
(2)Cu2+可以与NH3形成配合物,其中NH3中N提供孤对电子,Cu提供空轨道,而形成配位键。
(3)Q、Y的氢化物分别为CH4和SiH4,由于C的非金属性强于Si,则稳定性CH4>SiH4。因为SiH4 的相对分子质量比CH4大,故分子间作用力大,沸点高。
(4)C、N和Si中,C、Si位于同一主族,则上面的非金属性强,故第一电离能大,而N由于具有半充满状态,故第一电离能比相邻元素大,所以N>C>Si。
(5)C、H形成的相对分子质量的物质为C2H2,结构式为H-C≡C-H,单键是σ键,叁键中有两个是σ键一个π键,所以σ键与π键数之比为3:2。
(6)电负性最大的非元素是O,最小的非金属元素是Si,两者构成的SiO2,属于原子晶体。
24.(09广东化学27)(10分)
铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1) Cu位于元素周期表第I B族。Cu2+的核外电子排布式为__________。
(2) 右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为_________。
(3) 胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O4)]SO4 ·H2O,其结构示意图如下:
下列说法正确的是__________(填字母)。
A. 在上述结构示意图中,所有氧原子都采用sp3杂化
B. 在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键
C. 胆矾是分子晶体,分子间存在氢键
D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去
(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是_______________。
(5)Cu2O的熔点比Cu2S的_________(填“高”或“低”),请解释原因__________。
答案:
(1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9
(2)4个
(3)B、D
(4)N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子使得氮原子上的孤对电子难于与Cu2+形成配位键。
(5)高 。Cu2O与Cu2S相比阳离子相同,阴离子所带的电荷数也相同,但O2-半径比S2-半径小,所以Cu2O的晶格能更大,熔点更高。
解析:
(1)Cu(电子排布式为:[Ar]3d104s1)Cu2+的过程中,参与反应的电子是最外层的4s及3d上各一个电子,故Cu2+离子的电子是为:[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9;
(2)从图中可以看出阴离子在晶胞有四类:顶点(8个)、棱上(4个)、面上(2个)、体心(1个),根据立方体的分摊法,可知该晶胞中有4个阴离子;
(3)胆矾是由水合铜离子及硫酸根离子构成的,属于离子化合物,C不正确;
(4)N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,所以NH3中共用电子对偏向N,而在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子;
(5)由于氧离子的例子半径小于硫离子的离子半径,所以亚铜离子与氧离子形成的离子键强于亚铜离子与硫离子形成的离子键,所以Cu2O的熔点比Cu2S的高。
25.(09四川卷27)(15分)
已知A-O分别代表一种物质,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件略去)。A、B、H分别是由短周期元素组成的单质。B与冷水缓慢反应,与沸水迅速反应,放出氢气。D是一种离子化合物,其阴阳离子的个数比为2:3,且能与水反就应得到两种碱。C为淡黄色固体化合物,O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀。
请回答下列问题:
(1) 组成B单质的元素位于周期表第______________周期,第_______________族。化合物C的电子式为__________________________________。
(2) J的沸点比硒化氢(H2Se)的沸点高,其原因是_________________。
(3) 写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学方程式:________________。
(4) 写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程式:_____________________。
(5) 上图中,在同一反应里一种物质作氧化剂,又作还原剂,这样的反应共有_______个。
答案:
(1)三(1分)II A (1分)(2分)
(2)水分子之间存在氢键且比硒化氢的分子登陆21世纪教育 助您教考全无忧
2009—2011年高考化学试题分类解析—化学反应速率和化学平衡
2011年高考化学试题
1.(2011江苏高考12)下列说法正确的是
A.一定温度下,反应MgCl2(1)=Mg(1)+ Cl2(g)的 △H>0 △S>0
B.水解反应NH4++H2ONH3·H2O+H+达到平衡后,升高温度平衡逆向移动
C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应
D.对于反应2H2O2=2H2O+O2↑, 加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
解析:本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题,着力考查学生对熵变、焓变,水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。
A.分解反应是吸热反应,熵变、焓变都大于零,内容来源于选修四化学方向的判断。
B.水解反应是吸热反应,温度越高越水解,有利于向水解方向移动。
C.铅蓄电池放电时的负极失电子,发生氧化反应。
D.升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率。
答案:AD
2.(2011江苏高考15)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:
CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):
反应时间/min n(CO)/mol H2O/ mol
0 1.20 0.60
t1 0.80
t2 0.20
下列说法正确的是
A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1 mol·L-1·min-1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol。
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大
D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
【分析】本题属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对速率概念与计算,平衡常数概念与计算,平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。
A.反应在t1min内的平均速率应该是t1min内H2浓度变化与t1的比值,而不是H2物质的量的变化与t1的比值。
B.因为反应前后物质的量保持不变,保持其他条件不变,平衡常数不会改变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,似乎与起始时向容器中充入0.60molH2O和1.20 molCO效果是一致的,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol。
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大。
D.原平衡常数可通过三段式列式计算(注意浓度代入)结果为1,温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,说明温度升高,平衡是向左移动的,那么正反应应为放热反应。
答案:BC
3.(2011安徽高考9)电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):
Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2 PbCrO4(s)+2H+(aq) ΔH< 0
该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是
解析:由题意知该反应是一个放热的可逆反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,依据平衡常数的表达式可知K应该减小,A正确;pH增大溶液碱性增强,会中和溶液中H+,降低生成物浓度平衡向正方应方向移动,Cr2O72-的转化率会增大,B不正确;温度升高,正、逆反应速率都增大,C错误;增大反应物Pb2+的浓度,平衡向正方应方向移动,Cr2O72-的物质的量会减小,D不正确。
答案:A
4.(2011北京高考12)已知反应:2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3) 2(l)。取等量CH3COCH3,分别在0℃和20℃下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y-t)如下图所示。下列说法正确的是
A.b代表0℃下CH3COCH3的Y-t曲线
B.反应进行到20min末,H3COCH3的
C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率
D.从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的
解析:温度高反应速率就快,到达平衡的时间就短,由图像可与看出曲线b首先到达平衡,所以曲线b表示的是20℃时的Y-t曲线,A不正确;根据图像温度越高CH3COCH3转化的越少,说明升高温度平衡向逆反应方向进行,即正方应是放热反应,C不正确;当反应进行到反应进行到20min时,从图像中可以看出b曲线对应的转化分数高于a曲线对应的转化分数,这说明b曲线即20℃时对应的反应速率快,所以,B不正确;根据图像可以看出当反应进行到66min时a、b曲线对应的转化分数均相同,都是0.113,这说明此时生成的CH3COCH2COH(CH3)2一样多,所以从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的,即选项D正确。
答案:D
5.(2011福建高考12)25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:
Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如下图所示。
下列判断正确的是
A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大
B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小
C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应△H>0
D.25℃时,该反应的平衡常数K=2.2
解析:由于铅是固体状态,往平衡体系中加入金属铅后,平衡不移动,c(Pb2+)不变;往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,平衡向左移动,c(Pb2+)变大;升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,平衡向左移动,说明该反应是放热反应,即△H﹤0;25℃时,该反应的平衡常数K==0.22/0.10=2.2,故D项正确。
此题也是新情景,考查平衡移动原理以及平衡常数计算,题目不偏不怪,只要基础扎实的同学都能顺利作答。
答案:D
6.(2011天津)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是[]
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
解析:这是一个反应前后体积不变的可逆反应,由于容器恒容,因此压强不影响反应速率,所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大,因为只要开始反应,反应物浓度就要降低,反应速率应该降低,但此时正反应却是升高的,这说明此时温度的影响是主要的,由于容器是绝热的,因此只能是放热反应,从而导致容器内温度升高反应速率加快,所以选项C不正确;但当到达c点后正反应反而降低,这么说此时反应物浓度的影响是主要的,因为反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态,所以选项A、B均不正确;正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,因此选项D是正确的。
答案:D
7.(2011重庆) 一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图10 的是
A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g); △H<0
B.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g); △H>0
C.CH3CH2OH (g)CH2=CH2(g)+H2O(g); △H>0
D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2 C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g); △H<0
解析:本题考察外界条件对化学平衡的影响及有关图像的分析和识别。温度越高,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此T2>T1;同理压强越大,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此P1>P2;反应A是一个体积减小的、放热的可逆反应,因此升高温度平衡向逆反应方向移动,降低水蒸气的含量;而增大压强平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,所以A正确;反应B是一个体积不变的、吸热的可逆反应,压强对水蒸气的含量不影响;升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,因此均不符合;反应C是一个体积增大的、吸热的可逆反应,同样分析也均不符合;反应D是一个体积增大的、放热的可逆反应,压强不符合。
答案:A
8. (2011海南)对于可逆反应,在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是
A. H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2:1
B. 反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C. 正、逆反应速率的比值是恒定的
D. 达到平衡时,正、逆反应速率相等
[答案]BD
命题立意:可逆反应中的速率问题考查
解析:A选项中,速率之比等于计量数之比,应为1:2;B选项出现的净速率在中学没出现过,但根据平均速率的求算,为反应物的净减少量,该项正确;C项明显错误,反应过程中,正反应速率是减小的过程,而逆反应速率是增大的过程;D选项是平衡定义中来,正确。
【技巧点拨】这类题就只有几个考点:①平均速率的比等于计量数的比;平均速率的计算;③反应过程中即时速率变化;④平衡中的速率问题。
9.(2011全国II卷8)在容积可变的密闭容器中,2mo1N2和8mo1H2在一定条件下发生反应,达到平衡
时,H2的转化率为25%,则平衡时的氮气的体积分数接近于
A.5% B.10% C.15% D.20%
解析: N2 + 3H22NH3
起始量(mol) 2 8 0
转化量(mol) 2/3 2 4/3
平衡量(mol) 4/3 6 4/3
所以平衡时的氮气的体积分数=。
答案:C
10.(2011四川)可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g) 、②2M(g)N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:
下列判断正确的是
A. 反应①的正反应是吸热反应
B. 达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15
C. 达平衡(I)时,X的转化率为
D. 在平衡(I)和平衡(II)中M的体积分数相等
解析:温度降低时,反应②中气体的物质的量减少,说明平衡向正方应方向移动,因此正方应是放热反应;由图可以看出达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为;同理可以计算出达平衡(I)时反应①中气体的物质的量是,即物质的量减少了,所以达平衡(I)时,X的转化率为;由于温度变化反应②的平衡已经被破坏,因此在平衡(I)和平衡(II)中M的体积分数不相等。
答案:C
11.(201浙江高考27,14分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃) 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
平衡总压强(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0
平衡气体总浓度(×10-3mol/L) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。
A. B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:__________________________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量______(填“增加”、“减小”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0,熵变△S___0(填>、<或=)。
(2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间变化趋势如图所示。
⑤计算25℃时,0~6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率___________________________。
⑥根据图中信息,如何说明水解反应速率随温度升高而增大:_______________________。
解析:(1)①A.不能表示正逆反应速率相等;B.反应进行则压强增大;C.恒容,反应进行则密度增大;D.反应物是固体,NH3的体积分数始终为2/3
②需将25℃的总浓度转化为NH3和CO2的浓度;K可不带单位。
③加压,平衡逆移;④据表中数据,升温,反应正移,△H>0,固体分解为气体,△S>0。
(2)⑤;
⑥图中标▲与标●的曲线相比能确认。
答案:(1)①BC; ②K=c2(NH3)·c(CO2)=(2c/3)2(1c/3)=1.6×10-8(mol·L-1)3
③增加; ④>,>。
(2)⑤0.05mol·L-1·min-1;
⑥25℃反应物的起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15℃大。
12.(2011安徽高考28,13分)
地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
(1)实验前:①先用0.1mol ·L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是 ,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入 (写化学式)。
(2)下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 。t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是 。
(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:溶液的pH;
假设二: ;
假设三: ;
……..
(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论。
(已知:溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定)
解析:(1)因为铁易生锈,即铁表面会有铁的氧化物等杂质,所以要用硫酸除去铁表面的氧化物等杂质;氧气具有强氧化性,会氧化生成的Fe2+,为防止该反应的发生必需通入一种保护原性气体且不能引入杂质,因此可以选用氮气;
(2)由图像可知反应的产物有Fe2+、NH4+和NO气体,所以该反应的离子方程式是:4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O;t1时刻后,随着反应的进行,溶液中pH逐渐增大,当pH达到一定程度时就会和反应产生的Fe2+结合,因此其浓度没有增大;
(3)影响反应速率的外界因素比较多,例如温度、浓度、溶液多酸碱性、固体多表面积等等;
(4)要验证假设一,需要固定其它条件不变,例如硝酸的浓度、反应的温度、铁的表面积都必需保持一致,然后在相同时间内测量溶液中NO3-的浓度(依据提示:溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定)来判断pH不同时对脱氮对反应速率有没有影响。
答案:(1)除去铁粉表面的氧化物等杂质 N2
(2)4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O;生成的Fe2+水解(或和溶液中OH-的结合);
(3)温度 铁粉颗粒大小
(4)实验步骤及结论:
①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中;
②调节溶液呈酸性且pH各不相同,并通入氮气;
③分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉;
④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO3-的浓度。若pH不同KNO3溶液中,测出的NO3-浓度不同,表明pH对脱氮速率有影响,否则无影响。
(本题属于开放性试题,合理答案均可)
13.(2011北京高考25,12分)
在温度t1和t2下,X2(g)和 H2反应生成HX的平衡常数如下表:
化学方程式 K (t1 ) K (t2)
2 1.8
43 34
(1)已知t2 >t1,HX的生成反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)HX的电子式是 。
(3)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,HX共价键的极性由强到弱的顺序是 。
(4)X2都能与H2反应生成HX,用原子结构解释原因: 。
(5)K的变化体现出X2化学性质的递变性,用原子结构解释原因:__________,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。
(6)仅依据K的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加,_______(选填字母)
a. 在相同条件下,平衡时X2的转化率逐渐降低
b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
c. HX的还原性逐渐
d. HX的稳定性逐渐减弱
解析:(1)由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,所以HX的生成反应是发热反应;
(2)HX属于共价化合物,H-X之间形成的化学键是极性共价键,因此HX的电子式是;
(3)F、Cl、Br、I属于 ⅦA,同主族元素自上而下随着核电荷数的增大,原子核外电子层数逐渐增多,导致原子半径逐渐增大,因此原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,从而导致非金属性逐渐减弱,即这四种元素得到电子的能力逐渐减弱,所以H-F键的极性最强,H-I的极性最弱,因此HX共价键的极性由强到弱的顺序是HF、HCl、HBr、HI;
(4)卤素原子的最外层电子数均为7个,在反应中均易得到一个电子而达到8电子的稳定结构。而H原子最外层只有一个电子,在反应中也想得到一个电子而得到2电子的稳定结构,因此卤素单质与氢气化合时易通过一对共用电子对形成化合物HX;
(5)同(3)
(6)K值越大,说明反应的正向程度越大,即转化率越高,a正确;反应的正向程度越小,说明生成物越不稳定,越易分解,因此选项d正确;而选项c、d与K的大小无直接联系。
答案:(1)发热
(2)
(3)HF、HCl、HBr、HI;
(4)卤素原子的最外层电子数均为7个
(5)同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多
(6)a、d
14、(2011广东高考31,15分)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图13所示。
(1)在0-30小时内,CH4的平均生成速率VI、VII和VIII从大到小的顺序为 ;反应开始后的12小时内,在第 种催化剂的作用下,收集的CH4最多。
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。该反应的△H=+206 kJ mol-1。
①在答题卡的坐标图中,画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)
②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10mol,求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。
(3)已知:CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(g) △H=-802kJ mol-1
写出由CO2生成CO的热化学方程式 。
解析:本题考察化学反应速率的概念、计算及外界条件对反应速率对影响;反应热的概念和盖斯定律的计算;热化学方程式的书写;与化学平衡有关的计算;图像的识别和绘制。
(1)由图像可以看出,反应进行到30小时时,催化剂Ⅲ生成的甲烷最多,其次是催化剂Ⅱ,催化剂Ⅰ生成的甲烷最少。因此VI、VII和VIII从大到小的顺序为VIII>VII>VI>;同理由图像也可以看出,反应进行到12小时时,催化剂Ⅱ生成的甲烷最多,因此在第Ⅱ种催化剂的作用下,收集的CH4最多。
(2)①由热化学方程式可知,该反应是吸热反应,即反应物的总能量小于生成物的总能量,因此反应过程中体系的能量变化图为。
(3)由热化学方程式①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ mol-1
②CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(g) △H=-802kJ mol-1
①-②得CO2(g)+3H2O(g) === CO(g)+3H2(g)+2O2(g) △H=+1008 kJ mol-1
答案:(1)VIII>VII>VI>;Ⅱ
(2)①
②91%
(3)CO2(g)+3H2O(g) === CO(g)+3H2(g)+2O2(g) △H=+1008 kJ mol-1
15.(2011山东高考28,14分)研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2+ 8NH37N5+12 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH= kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡
状态的是 。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K= 。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是 。
解析:(1)NO2溶于水生成NO和硝酸,反应的方程式是3NO2+H2O=NO+2HNO3;在反应6NO
+ 8NH37N5+12 H2O中NO2作氧化剂,化合价由反应前的+4价降低到反应后0价,因此当反应中转移1.2mol电子时,消耗NO2的物质的量为,所以标准状况下的体积是。
(2)本题考察盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。① 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-196.6 kJ·mol-1 ② 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2=-113.0 kJ·mol-1 。②-①即得出2NO2(g)+2SO2(g)2SO3(g)+2NO(g) ΔH=ΔH2-ΔH1=-113.0 kJ·mol-1 +196.6 kJ·mol-1=+83.6 kJ·mol-1。所以本题的正确答案是41.8;反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的特点体积不变的、吸热的可逆反应,因此a不能说明。颜色的深浅与气体的浓度大小有关,而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体,所以混合气体颜色保持不变时即说明NO2的浓度不再发生变化,因此b可以说明;SO3和NO是生成物,因此在任何情况下二者的体积比总是满足1:1,c不能说明;SO3和NO2一个作为生成物,一个作为反应物,因此在任何情况下每消耗1 mol SO3的同时必然会生成1 molNO2,因此d也不能说明;设NO2的物质的量为1mol,则SO2的物质的量为2mol,参加反应的NO2的物质的量为xmol。
(3)由图像可知在相同的压强下,温度越高CO平衡转化率越低,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应;实际生产条件的选择既要考虑反应的特点、反应的速率和转化率,还要考虑生产设备和生产成本。由图像可知在1.3×104kPa左右时,CO的转化率已经很高,如果继续增加压强CO的转化率增加不大,但对生产设备和生产成本的要求却增加,所以选择该生产条件。
答案:(1)3NO2+H2O=NO+2HNO3;6.72
(2)-41.8;b;8/3;
(3)< 在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失。
16.(2011重庆,14分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。
(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是___________和_________。(填分子式)
(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如题29表所示。已知:O3的起始浓度为0.0216 mol/L。
①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是___________.
②在30°C、pH=4.0条件下,O3的分解速率为__________ mol/(L·min)。
③据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为______.(填字母代号)
a. 40°C、pH=3.0 b. 10°C、pH=4.0 c. 30°C、pH=7.0
(3)O3 可由臭氧发生器(原理如题29图)电解稀硫酸制得。
①图中阴极为_____(填“A”或“B”),其电极反应式为_____。
②若C处通入O 2 ,则A极的电极反应式为_____.
③若C处不通入O 2 ,D、E处分别收集到xL和有yL气体(标准情况),则E处收集的气体中O 3 所占的体积分数为_____。(忽略 O 3 的分解)。
解析:本题考察化学反应速率的概念、计算、外界条件对反应速率对影响以及有关电化学知识。
(1)臭氧是一种强氧化剂,能氧化I-生成单质碘,方程式为O3+2KI+H2O=I2+2KOH+O2↑;
(2)①pH增大,说明碱性增强,因此其催化剂作用的是OH-;
②由表中数据可知,在30°C、pH=4.0条件下,O3的浓度减少一半所需的时间是108min,所以其反应速率是;
③由表中数据知温度越高,pH越大,反应速率越快,所以分解速率依次增大的顺序为b、a、c;
(3)①溶液中-2价的O失去电子被氧化得到臭氧,在电解池中阳极失去电子,发生氧化反应,溶液中的阳离子在阴极得到电子,发生还原反应,因此A是阴极,B是阳极;溶液中只有阳离子氢离子,所以阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑;
②若阴极通氧气,则氧气得到电子被还原成OH-,然后结合溶液中氢离子生成水,方程式为O2+4H++4e-=2H2O;
③由以上分析知D、E分别产生的气体是氢气和氧气、臭氧的混合气体。设臭氧的体积是nL,根据得失电子守恒知,解得n=x-2y,所以臭氧的体积分数是。
答案:(1)O2 I2
(2)①OH-;
②1.00×10-4
③b、a、c
(3)①2H++2e-=H2↑
②O2+4H++4e-=2H2O;
③
17.(2011新课标全国)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________;
(3)在溶积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
下列说法正确的是________(填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______;
(5)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为________、正极的反应式为________。理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)
解析:(1)氢气的燃烧热是-285.8kJ·mol-1,即每生成1mol的水就放出285.8kJ的能量,反之分解1mol的水就要消耗285.8kJ的能量,所以用太阳能分解10mol水消耗的能量是2858kJ;
(2)由CO(g)和CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式
①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1;
②CH3OH(l) +3/2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l) △H=-726.5kJ·mol-1;
可知②-①得到CH3OH(l) +O2(g)=CO(g)+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1;
(3)CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)。由图像可知B曲线先得到平衡,因此温度T2>T1,温度高平衡时甲醇的物质的量反而低,说明正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,不利于甲醇的生成,平衡常数减小,即②错③正确;温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的物质的量为mol,此时甲醇的浓度为,所以生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)= mol·L-1·min-1,因此①不正确;因为温度T2>T1,所以A点的反应体系从T1变到T2时,平衡会向逆反应方向移动,即降低生成物浓度而增大反应物浓度,所以④正确。
。
(5)在甲醇燃料电池中,甲醇失去电子,氧气得到电子,所以负极的电极反应式是CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,正极的电极反应式是3/2O2+6e-+6H+=3H2O;甲醇的燃烧热是-726.5kJ·mol-1,所以该燃料电池的理论效率为。
答案:(1)2858; (2)CH3OH(l) +O2(g)=CO(g)+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1;
(3)③④; (4)1-a/2;
(5)CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+、3/2O2+6e-+6H+=3H2O、96.6%[]
18.(2011海南,9分)氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为__________;
(2)估算该反应的平衡常数__________(列式计算)
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,平衡将向________移动;
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡将向______________移动。
[答案](1);
(2) (水视为纯液体)
C起 0.09 0 0 0
C变 0.09× 0.03 0.03 0.03
C平 0.06 0.03 0.03 0.03
;
(3)正反应方向;(4)增大,正反应方向
命题立意:平衡相关内容的综合考查
解析:题干中用“溶于水的Cl2约有三分之一与水反应”给出可逆反应(该反应在教材中通常没提及可逆);平衡常数的计算根据题中要求列三行式求算;平衡移动是因为H+的减少向正反应方向移动;增大压强将增大氯气的浓度,平衡向正反应方向移动。
【技巧点拨】平衡题在近年的高考题中比较平和,但新课标高考题今年引入了对过程呈现的考查,这是以后高考中应注意的。
19.(2011全国II卷28)(15分)(注意:在试题卷上作答无效)
反应aA(g)+bB(g) cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:
回答问题:
(1) 反应的化学方程式中,a:b:c为_____________;
(2)A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为_________;
(3)B的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是_____,其值是__________;
(4) 由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是________________,采取的措施是____________;
(5) 比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2 T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是_________________________________________;
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10min后达到新的平衡,请在下图中用曲线表示第IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出A、B、C)。
解析:由图像知在第Ⅰ阶段达到平衡时A、B、C的浓度变化量分别是1.0、3.0和2.0,所以反应的化学方程式中,a:b:c=)1:3:2;由图像可以计算出A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)分别为2/20、0.36/15和0.12/15,vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A);同理可以计算出B的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)分别为0.5、0.38和0.19; 由第一次平衡到第二次平衡是C的浓度瞬间降低到0,即移走量产物C,平衡向正方应方向移动;第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段相比,反应物浓度降低,生成物浓度增大,平衡向正方应方向移动,因为反应放热,所以是降低了温度;由于反应是一个体积增大的可逆反应,所以扩大容器的体积平衡向逆反应方向移动。
答案:(1)1:3:2 (2)VI(A)VⅡ(A)VⅢ(A) (3)αⅢ(B) 19% (4)向正反应方向 从反应体系中移出产物C (5) > 此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动
(注:只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动及各物质浓度的相对变化比例即可)
20.(2011上海25)自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1km,压强增大约25000~30000 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡:SiO2(s) +4HF(g)SiF4(g)+ 2H2O(g)+148.9 kJ
根据题意完成下列填空:
(1)在地壳深处容易有 气体逸出,在地壳浅处容易有 沉积。
(2)如果上述反应的平衡常数K值变大,该反应 (选填编号)。
a.一定向正反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向逆反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时, (选填编号)。
a.2v正(HF)=v逆(H2O) b.v(H2O)=2v(SiF4)
c.SiO2的质量保持不变 d.反应物不再转化为生成物
(4)若反应的容器容积为2.0L,反应时间8.0 min,容器内气体的密度增大了0.12 g/L,在这段时间内HF的平均反应速率为 。
解析:本题考察外界条件对化学平衡的影响、化学平衡常数和化学平衡状态的的理解以及反应速率的有关计算。由于反应吸热,平衡常数K值变大,说明温度降低。
答案:(1)SiF4 H2O SiO2
(2)ad
(3)bc
(4)0.0010mol(L·min)
2010年高考化学试题
(2010天津卷)6.下列各表述与示意图一致的是
A.图①表示25℃时,用0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化
B.图②中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g);ΔH < 0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C.图③表示10 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+) 随时间的变化
D.图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2 (g) + H2(g)CH3CH3(g);ΔH< 0使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化[]
解析:酸碱中和在接近终点时,pH会发生突变,曲线的斜率会很大,故A错;正逆反应的平衡常数互为倒数关系,故B正确;反应是放热反应,且反应生成的Mn2+对该反应有催化作用,故反应速率越来越快,C错;反应是放热反应,但图像描述是吸热反应,故D错。
答案:B
命题立意:综合考查了有关图像问题,有酸碱中和滴定图像、正逆反应的平衡常数图像,反应速率图像和能量变化图像。
(2010重庆卷)10. 当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是
A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑥ D.③⑤⑥
10. 答案B
【解析】本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体,相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。
【方法提炼】对于恒容容器,通入稀有气体,由于容器的体积不变,各组分的浓度保持不变,故反应速率保持不变,平衡也即不移动。若为恒压容器,通入稀有气体,容器的体积膨胀,对于反应则相当于减压。
(2010安徽卷)10.低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:
2NH2(g)+NO(g)+NH2(g)2H3(g)+3H2O(g) H<0
在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小
C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时,反应达到平衡
D.其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大
答案:C
解析:A选项,放热反应升温平衡常数减小,错误;增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大,B错;使用催化剂平衡不移动,D错。
(2010福建卷)8.下列有关化学研究的正确说法是
A.同时改变两个变量来研究反映速率的变化,能更快得出有关规律
B.对于同一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应的焓变相同
C.依据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体与浊液
D.从HF、HCl、、HI酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属递增的规律
【解析】答案:B
本题侧重考查反应速率、盖斯定律、分散系、元素周期律重要的基本概念,规律
A. 同时改变两个变量来研究反应速率的变化,不容易判断影响反应速率的主导因素,因此更难得出有关规律[]
B. 这是盖斯定律的表述
C. 分散系的划分是以分散质颗粒大小来区分的
D. 在以酸性强弱作为判断元素非金属性非金属性强弱依据时,是以最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为判断依据的。
(2010福建卷)12.化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物尝试随反应时间变化如右图所示,计算反应4~8 min间的平均反应速率和推测反应16 min 反应物的浓度,结果应是
A 2.5和2.0
B 2.5和2.5
C 3.0和3.0
D 3.0和3.0
解析:本题考察化学反应速率的计算
第8秒与第4秒时反应物浓度差△C为10,为4秒,所以在4~8间的平均反应速率为2.5,可以排除CD两个答案;图中从0开始到8反应物浓度减低了4倍,根据这一幅度,可以推测从第8到第16分也降低4倍,即由10降低到2.5,因此推测第16反应物的浓度为2.5,所以可以排除A而选B
答案:B
(2010江苏卷)8.下列说法不正确的是
A.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加
B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
C.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D.相同条件下,溶液中、、的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项,铅蓄电池在放电过程中,负极反应为其质量在增加;B项,该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;C项,催化剂能改变反应速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D项,可知的氧化性大于,综上分析可知,本题选AC项。
(2010上海卷)17.据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是
A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率
B.反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应
C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
答案:B
解析:此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化学反应速率,加快反应进行,也就是提高了生产效率,A对;反应需在300℃进行是为了获得较快的反应速率,不能说明反应是吸热还是放热,B错;充入大量CO2气体,能使平衡正向移动,提高H2的转化率,C对;从平衡混合物中及时分离出产物,使平衡正向移动,可提高CO2和H2的转化率,D对。
易错警示:利用化学平衡知识判断反应吸热还是放热时,一定要注意温度的变化使反应正向移动还是逆向移动,倘若给出的知识温度条件则无法判断。
(2010江苏卷)14.在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知 kJ·mol)
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1mol N2、3mol H2 2mol NH3 4mol NH3
NH3的浓度(mol·L) c1 c2 c3
反应的能量变化 放出akJ 吸收bkJ[] 吸收ckJ
体系压强(Pa) p1 p2 p3
反应物转化率
下列说法正确的是
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】本题主要考查的是化学平衡知识。A项,起始浓度不同,转化率也不同,不成倍数关系,B项,实际上为等同平衡,不同的是反应的起始方向不同,在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量,故a+b=92.4;C项,通过模拟中间状态分析,丙的转化率小于乙,故2p2> p3;D项,a1+b1=1.,而a2> a3,所以a1+ a3<1.综上分析可知,本题选BD项。
(2010四川理综卷)13.反应aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中:Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是
A.同温同压Z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加[]
B.同压同Z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加
C.同温同Z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加
D.同温同压时,增加Z,平衡时Q的体积分数增加。
答案:B
解析:本题考查了平衡移动原理的应用。A项加入催化剂只能改变反应速率,不会使平衡移动。B项由图像(1)知随着温度的升高M的体积分数降低,说明正反应吸热,所以温度升高平衡正向移动,Q的体积分数增加。C项对比(1)(2)可以看出相同温度条件,压强增大M的体积分数增大,所以正反应是体积缩小的反应,增大压强Q的体积分数减小。D项由C项可以判断D也不对。
(2010天津卷)10.(14分)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为:___________________________。
⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:________________________________________。
⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ___________;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
⑷ 已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/(mol·L-1) 0.44 0.6 0.6
① 比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。
解析:(1)煤生成水煤气的反应为C+H2OCO+H2。
(2)既然生成两种酸式盐,应是NaHCO3和NaHS,故方程式为:
Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。
(3)观察目标方程式,应是①×2+②+③,故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ· mol -1。
正反应是放热反应,升高温度平衡左移,CO转化率减小;加入催化剂,平衡不移动,转化率不变;减少CO2的浓度、分离出二甲醚,平衡右移,CO转化率增大;增大CO浓度,平衡右移,但CO转化率降低;故选c、e。
(4)此时的浓度商Q==1.86<400,反应未达到平衡状态,向正反应方向移动,故正>逆;设平衡时生成物的浓度为0.6+x,则甲醇的浓度为(0.44-2x)有:400=,解得x=0.2 mol·L-1,故0.44 mol·L-1-2x=0.04 mol·L-1。
由表可知,甲醇的起始浓度度为(0.44+1.2) mol·L-1=1.64 mol·L-1,其平衡浓度为0.04 mol·L-1,
10min变化的浓度为1.6 mol·L-1,故(CH3OH)=0.16 mol·L-1·min-1。
答案:(1) C+H2OCO+H2。
(2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS
(3) -246.4kJ· mol -1 c、e
(4) ①> ②0.04 mol·L-1 0.16 mol·L-1·min-1
命题立意:本题是化学反应原理的综合性试题,考查了化学方程式的书写、盖斯定律的应用、化学平衡移动原理,和利用浓度商和平衡常数的关系判断平衡移动的方向、平衡常数和速率的计算等。
(2010全国卷1)27.(15分)在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为、及。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题:
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:
②_______________;
③_______________;
(2)实验②平衡时B的转化率为_________;实验③平衡时C的浓度为____________;
(3)该反应的_________0,判断其理由是__________________________________;
(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速度率:
实验②:=__________________________________;
实验③:=__________________________________。
【解析】(1)②使用了(正)催化剂;理由:因为从图像可看出,两者最终的平衡浓度相同,即最终的平衡状态相同,而②比①所需要的时间短,显然反应速率加快了,故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂;③升高温度;理由:因为该反应是在溶液中进行的反应,所以不可能是改变压强引起速率的改变,又由于各物质起始浓度相同,故不可能是改变浓度影响反应速率,再由于③和①相比达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不可能是改用催化剂,而只能是升高温度来影响反应速率的
(2)不妨令溶液为1L,则②中达平衡时A转化了0.04mol,由反应计量数可知B转化了0.08mol,所以B转化率为;同样在③中A转化了0.06mol,则生成C为0.06mol,体积不变,即平衡时C(c)=0.06mol/L
(3) ﹥0;理由:由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小,即A的转化率升高,平衡向正方向移动,而升温是向吸热的方向移动,所以正反应是吸热反应,﹥0
(4)从图上读数,进行到4.0min时,实验②的A的浓度为:0.072mol/L,则△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L,,∴=2=0.014mol(L·min)-1;进行到4.0mi实验③的A的浓度为:0.064mol/L:△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L,,∴==0.0089mol(L·min)-1
【答案】(1)②加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变
③温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小
(2)40%(或0.4);0.06mol/L;(3)﹥;升高温度向正方向移动,故该反应是吸热反应
(4)0.014mol(L·min)-1;0.008mol(L·min)-1
【命题意图】考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分,一些具体考点是:易通过图像分析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素(如:浓度,压强,温度,催化剂等)、反应速率的计算、平衡转化率的计算,平衡浓度的计算,的判断;以及计算能力,分析能力,观察能力和文字表述能力等的全方位考查。
【点评】本题所涉及的化学知识非常基础,但是能力要求非常高,观察和分析不到位,就不能准确的表述和计算,要想此题得满分必须非常优秀才行!此题与2009年全国卷II理综第27题,及安微卷理综第28题都极为相似,有异曲同工之妙,所以对考生不陌生!
(2010广东理综卷)31.(16分)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。
(2)在其他条件相同时,反应H3BO3 +3CH3OHB(OCH3)3 +3H2O中,H3BO 3的转化率()在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12,由此图可得出:
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ ___
②该反应的_____0(填“<”、“=”或“>”).
(3)H3BO 3溶液中存在如下反应:
H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-( aq)+H+(aq)已知0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2. 0 × 10-5mol·L-1,c平衡(H3BO 3)≈c起始(H3BO 3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)
解析:(1)根据元素守恒,产物只能是H2, 故方程式为B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。
(2)由图像可知,温度升高,H3BO 3的转化率增大,故升高温度是平衡正向移动,正反应是吸热反应,△H>O。
(3) K===
答案:
(1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2
(2) ①升高温度,反应速率加快,平衡正向移动 ②△H>O
(3) 或1.43
(2010山东卷)28.(14分)硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
Ⅰ SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI
Ⅱ 2HIH2+I2
Ⅲ 2H2SO42===2SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是 。
a.反应Ⅲ易在常温下进行 b.反应Ⅰ中氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2
(2)一定温度下,向1L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。
0~2 min内的平均放映速率v(HI)= 。该温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K= 。
相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡 移动(填“向左”“向右”或者“不”);若加入少量下列试剂中的 ,产生H2的速率将增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3
(4)以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。
已知 2H2(g)+O2(g)===2H2O(I) △H=-572KJ.mol-1
某氢氧燃料电池释放228.8KJ电能时,生成1mol液态水,该电池的能量转化率为 。
解析:(1)H2SO4在常温下,很稳定不易分解,这是常识,故a错;反应Ⅰ中SO2是还原剂,HI是还原产物,故还原性SO2>HI,则b错;将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得:2H2O==2H2+O2,故c正确d错误。
(2) υ (H2)=0. 1mol/1L/2min=0.05 mol·L-1·min-1,则υ (HI)=2 υ (H2)=0.1 mol·L-1·min-1;
2HI(g)==H2(g)+I2(g)
2 1 1
起始浓度/mol·L-1 1 0 0
变化浓度/mol·L-1: 0.2 0.1 0.1
平衡浓度/mol·L-1: 0.8 0.1 0.1
则H2(g)+I2(g)== 2HI(g)的平衡常数K==64mol/L。
若开始时加入HI的量是原来的2倍,则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡,HI、H2、I2 的物质的量、平衡浓度都是原来的两倍;各组分的百分含量、体积分数相等,平衡常数相等(因为温度不变);因开始时的浓度增大了,反应速率加快,达平衡时间不可能是原来的两倍,故选b.
(3)水的电离平衡为,硫酸电离出的对水的电离是抑制作用,当消耗了,减小,水的电离平衡向右移动;若加入,溶液变成的溶液了,不再生成H2;加入的会和反应,降低,反应速率减慢;的加入对反应速率无影响;加入CuSO4 后,与置换出的Cu构成原电池,加快了反应速率,选b.
(4)根据反应方程式,生成1mol水时放出热量为:572kJ=286 kJ,故该电池的能量转化率为
答案:(1)c
(2)0.1 mol·L-1·min-1 ;64mol/L;b
(3)向右;b
(4)80%
(2010福建卷)23.(15分)
J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如右表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M是地壳中含量最多的金属元素。
(1)M的离子结构示意图为_____;元素T在周期表中位于第_____族。
(2)J和氢组成的化合物分子有6个原子,其结构简式为______。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾,反应的化学方程式为_____。
(4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。
①在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2 的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为______。
②一定条件下,甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是_______(选填序号)。
选项 a b c d
x 温度 温度 加入H2的物质的量 加入甲的物质的量
y 甲的物质的量 平衡常数K 甲的转化率 生成物物质的量总和
(5)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。 该反应的热化学方程式为________。
解析:
(1) J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,可以判断J元素为碳元素;M是地壳中含量最多的金属元素为铝元素;根据J、R在周期表中的相对位置可以判断R为硫元素,则T为氯元素,处于第三周期第七主族
(2)J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯,其结构简式为
(3)M和T形成的化合物为,与水反应,其中氯化氢气体呈雾状
(4)①氨水与双氧水发生氧化还原反应:
生成无污染的氮气;
②甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应,表明正反应为吸热反应,升高温度,平衡朝着正方向移动,甲物质的量减少;加入的物质的量即增加生成物的浓度,平衡朝逆方向移动,甲的转化率减小
(5)JR2为CS2,燃烧生成二氧化碳和二氧化硫,依题意可以很快的写出反应的热化学方程式
答案:(1) ; ⅦA
(2)
(3),
(4)①
②a和c;a或c
(5)
(2010上海卷)25.接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:
1)该反应所用的催化剂是 (填写化合物名称),该反应450℃时的平衡常数 500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。
2)该热化学反应方程式的意义是 .
a. b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10molSO2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol,则= mol.L-1.min-1:若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2,则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”),再次达到平衡后, mol答案:1)五氧化二钒(V2O5);大于;2)在450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ;3)bd;4)0.036;向正反应方向;0.36;0.40。
解析:此题考查了工业制硫酸、化学平衡常数、热化学方程式、化学平衡状态、有关化学平衡的计算等知识。1)工业制硫酸时二氧化硫催化氧化使用的催化剂是五氧化二钒;该反应正向放热,故温度越高化学平衡常数越小;2)热化学方程式表示的是450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ;3)根据化学平衡状态的特征,容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化、分子总数不随时间变化时,说明反应达到平衡状态;4)当达到平衡时,容器中SO3的物质的量为0.18mol,则v(SO3)=0.072mol.L-1.min-1,则v(O2)=0.036mol.L-1.min-1;再继续通入0.20molSO2和0.10molO2时,平衡向正反应方向移动,在此达到平衡时,SO3的物质的量介于0.36和0.40之间。
知识归纳:化学平衡常数只是和温度相关的函数,其随温度变化而变化。若正反应为吸热反应,温度升高K值增大;若正反应为放热反应,温度升高K值减小。
(2010江苏卷)17.(8分)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
(1) 方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中的化学反应为:
能提高燃煤烟气中去除率的措施有 ▲ (填字母)。
A.增大氨水浓度
B.升高反应温度
C.使燃煤烟气与氨水充分接触
D. 通入空气使转化为
采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的,原因是▲(用离子方程式表示)。
(2) 方法Ⅱ重要发生了下列反应:
与反应生成的热化学方程式为 。
(3) 方法Ⅲ中用惰性电极电解溶液的装置
如右图所示。阳极区放出气体的成分为 。
(填化学式)
【答案】
(1)AC
(2)S(g)+O2(g)= S O2(g) H=-574.0kJmol-1
(3) O2 SO2
【解析】本题考察的知识比较散,涉及到环境保护,一道题考察了几个知识点。覆盖面比较多。但盖斯定律、热化学方程式、离子方程式、点击方程式都是重点内容(1)提高SO2的转化率,可以增大氨水的浓度、与氨水充分接触;不需要通入CO2的原因是因为HCO3+SO2=CO2+HSO3而产生CO2 (2)主要考察盖斯定律的灵活运用。适当变形,注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的注意事项。(3)阴极的电极产生的气体为O2和SO2.
(2010重庆卷)29.(14分)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域.
(1)V2O5是接触法制硫酸的催化剂.
①一定条件下,与空气反映t min后,和物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L, 则起始物质的量浓度为 mol/L ;生成的化学反应速率为 mol/(L·min) .
②工业制硫酸,尾气用_______吸收.
(2)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如题29图所示.
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝,其电极反应式为 .
②充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色.
③放电过程中氢离子的作用是 和 ;充电时若转移的电子数为3.011023个,左槽溶液中n(H+)的变化量为 .
29.答案(14分)
(1)①;
②氨水
(2)①
②绿 紫
③参与正极反应; 通过交换膜定向移动使电流通过溶液;0.5mol
【解析】本题考查以钒为材料的化学原理题,涉及化学反应速率和电化学知识。
(1) 由S守恒可得,的起始浓度为(a+b)mol/L。的速率为单位时间内浓度的变化,即b/tmol/(L﹒min)。可以用碱性的氨水吸收。
(2) ①左槽中,黄变蓝即为生成,V的化合价从+5降低为+4,得一个电子,0原子减少,从图中知,其中发生了移动,参与反应,由此写成电极反应式。②作为原电池,左槽得电子,而右槽失电子。充电作为电解池处理,有槽中则为得电子,对应化合价降低,即为生成,颜色由绿生成紫。③由电极反应式知,参与了反应。溶液中离子的定向移动可形成电流。n=N/NA=3.01×/6.02×=0.5mol。
【规律总结】电化学试题的分析一般是从化合价着手,对于原电池,化合价升高的作为负极,化合价降低的作为正极,两极方程式相加即可得总反应。对于电解池,化合价升高作为阳极,降低的作为阴极。两者之间的关系是:正极反应式颠倒即为阳极反应式,负极反应式颠倒即为阴极反应式。
2009年高考化学试题
1.(09安徽卷11)汽车尾气净化中的一个反应如下:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是:
答案:C
解析:
该反应为气体计量数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,平衡常数减小,A选项错误;
同理,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,B选项错误;
平衡常数只与热效应有关,与物质的量无关,C选项正确;
增加氮气的物质的量,平衡逆向移动,NO的转化率减小,D选项错误。
2.(09全国卷Ⅰ13)下图表示反应,,在某温度时的浓度随时间变化的曲线:
下列有关该反应的描述正确的是
A.第6后,反应就终止了
B.的平衡转化率为85%
C.若升高温度,的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减少
答案:Bw.w.w.
解析:
A项,6min时反应达平衡,但未停止,故错;
B项,X的变化量为1-0.15=0.85mol,转化率为0.85/1=85%,正确。
H<0,反应为放热,故升高温度,平衡将逆向移动,则X的转化率减小,C项错;D项,降温,正、逆反应速率同时减小,但是降温平衡正向移动,故V正>V逆,即逆反应减小的倍数大,错误。
3.(09天津卷5)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:CO+HbO2O2+HbCO ,37 ℃时,该反应的平衡常数K=220 。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。据此,下列结论错误的是w.w.w.
A.CO与HbO2反应的平衡常数K=
B.人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损
D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动
答案:C
解析:
由反应方程式知,K的表达式正确,A对;CO与HbO2反应的平衡常数达220,可见其正向进行的程度很大,正确。K=,由题意知,K=220, 时,人受损,则C(CO)/C(O2)=9×10-5,C项错。D项,当O2浓度很大时,题中平衡将逆向移动,从而解救人,正确。
4.(09江苏卷14)I2在KI溶液中存在下列平衡:
某I2、、KI混合溶液中, 的物质的量浓度c()与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是
A. 反应 的△H>0w.w.w.
B.若温度为,反应的平衡常数分别为
C.若反应进行到状态D时,一定有
D.状态A与状态B相比,状态A的c(I2)大
答案:BC
解析:
随着温度的不断升高,的浓度逐渐的减小,说明反应向逆方向移动,也就意味着该反应是放热反应,所以,所以A项错;
因为,,所以当温度升高时,反应向逆方向移动,即;C项,从图中可以看出D点并没有达到平衡状态,所以它要向A点移动,这时的浓度在增加,所以,C项正确;
D项,从状态A到状态B,的浓度在减小,那么的浓度就在增加。
5.(09广东理科基础29)已知汽车尾气无害化处理反应为
下列说法不正确的是
A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C.反应达到平衡后,N0的反应速率保持恒定
D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡
答案:A
解析:w.w.w.
升温,无论是正反应,还是逆反应,速率均加快,A项错;催化剂可以加快化学反应速率,B项正确;达平衡后,各组分的速率保持不变,C项正确;由于CO和CO2的计量系数相等,故当两者同时消耗的量相等时,反应即达平衡,D项正确。
6.(09福建卷10) 在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:。下列说法正确的是
A. 稀释溶液,水解平衡常数增大
B. 通入CO2,平衡朝正反应方向移动
C. 升高温度,减小
D. 加入NaOH固体,溶液PH减小
答案:B
解析:平衡常数仅与温度有关,故稀释时是不变的,A项错;CO2通入水中,相当于生成H2CO3,可以与OH-反应,而促进平衡正向移动,B项正确;升温,促进水解,平衡正向移动,故表达式的结果是增大的,C项错;D项,加入NaOH,碱性肯定增强,pH增大,故错。
7.(09福建卷12)某探究小组利用丙酮的溴代反应:()
来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:
分析实验数据所得出的结论不正确的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A. 增大增大 B. 实验②和③的相等
C. 增大增大 D. 增大,增大
答案:D
解析:从表中数据看,①④中CH3COCH3,HCl的浓度是相同的,而④中Br2比①中的大,所以结果,时间变长,即速率变慢了,D项错。其他选项依次找出表中两组相同的数据,看一变量对另一变量的影响即可。
8. (09广东化学7)难挥发性二硫化钽(TaS2 )可采用如下装置提纯。将不纯的TaS2 粉末装入石英管一端,抽真空后引入适量碘并封管,置于加热炉中。反应如下:
TaS2 (s)+2I2 (g)TaI4 (g)+S2 (g)
下列说法正确的是
A.在不同温度区域,TaI4 的量保持不变
B. 在提纯过程中,I2 的量不断减少
C.在提纯过程中,I2 的作用是将TaS2 从高温区转移到低温区
D. 该反应的平衡常数与TaI4 和S2 的浓度乘积成反比[]
答案:C
解析:w.w.w.
根据反应条件可知当温度不同时反应进行的主要方向不同所以A错误。
因为是在同一密闭系统中有质量守恒定律可知I2的量不可能不断减少,而是充当一个“搬运工”的角色,将TaS2从高温区转移到低温区,B错误。
根据平衡常数表达式可知K与Tal4 和S2 的浓度乘积成正比,D错误。
9.(09广东化学15)取五等份NO2 ,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:
2NO2(g) N2O4(g),ΔH<0 反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是
答案:BD
解析:
在恒容状态下,在五个相同的容器中同时通入等量的NO2,反应相同时间。那么则有两种可能,一是已达到平衡状态,二是还没有达到平衡状态,仍然在向正反应移动。若5个容器在反应相同时间下,均已达到平衡,因为该反应是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NO2的百分含量随温度升高而升高,所以B正确。若5个容器中有未达到平衡状态的,那么温度越高,反应速率越大,会出现温度高的NO2转化得快,导致NO2的百分含量少的情况,在D图中转折点为平衡状态,转折点左则为未平衡状态,右则为平衡状态,D正确。
10.(09北京卷9)已知有相同容积的定容密封容器甲和乙,甲中加入和各0.1mol ,乙中加入HI 0.2mol,相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,应采取的措施是
A.甲、乙提高相同温度 B 甲中加入0.1mol He,乙不改变
C.甲降低温度,乙不变 D 甲增加0.1mol ,乙增加0.1mol
答案:C
11. (09四川卷13)在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应 kJ/mol。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:w.w.w.
气体体积C(Y)/mol·L-1温度℃ 1 2 3
100 1.00 0.75 0.53
200 1.20 0.09 0.63
300 1.30 1.00 0.70
下列说法正确的是
A.m>n
B.Q<0
C.温度不变,压强增大,Y的质量分数减少
D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
答案:C
12. (09重庆卷13)各可逆反应达平衡后,改变反应条件,其变化趋势正确的是
答案:D
解析:
A项CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体,CH3COOH溶液中CH3COO—浓度增加,电离平衡逆向移动,c(H+)减小,pH逐渐增大,A错误;B项加入KCl对平衡体系无影响,化学平衡不移动,B错误;C项恒温恒压,加入Ar,各反应物的物质的量不变,体积变大,各物质的量浓度成倍减小(等效于减压),化学平衡朝体积增大方向移动,H2的改变量减小,起始量不变,转化率减小,C错误;大暗暗选D。
13.(09海南卷4)在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
下列说法错误的是:w.w.w.
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
答案:C
14.(09宁夏卷10)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是
实验 反应温度/℃[] Na2S2O3溶液[] 稀H2SO4 H2O[]
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
答案:D
解析:
影响化学反应速率的因素众多,本题从浓度和和温度两个因素考查,非常忠实于新教材必修2,只要抓住浓度越大,温度越高反应速率越大,便可以选出正确答案D。
15.(09宁夏卷13)在一定温度下,反应1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于
A. 5% B. 17% C. 25% D.33%
答案:B
解析:
1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数K1为10,那么HX(g) 1/2H2(g)+ 1/2X2(g) 的平衡常数K2为1/10, 2HX(g) H2(g)+ X2(g) 的平衡常数K3为(1/10)2=0.01.设HX(g)分解xmol/L,有, 2HX(g) H2(g)+ X2(g)
1 0 0
x x x
1-x x x
K3= x·x/(1-x) 2= 0.01 ,得到x=0.17,所以, 该温度时HX(g)的最大分解率接近于B. 17%
16.(09全国卷Ⅱ27)(15分)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。
(1)根据左表中数据,在右图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
t/min X/mol Y/mol Z/mol
0 1.00 1.00 0.00
1 0.90 0.80 0.20
3 0.75 0.50 0.50
5 0.65 0.30 0.70
9 0.55 0.10 0.90
10 0.55 0.10 0.90
14 0.55 0.10 0.90
(2) 体系中发生反应的化学方程式是___________________________;
(3) 列式计算该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率:_______________;
(4) 该反应达到平衡时反应物X的转化率等于___________________________;
(5) 如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线①、②、③(如右图所示)则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:
① _________________ ②________________ ③__________________
答案:
解析:
本题考查化学反应速率和化学平衡的综合运用,注意图像和有关计算。
(1)根据题目中表格给出的数据,在坐标系中找出相应的点,然后用光滑的曲线描点即可。
(2)根据题意,可以利用“三步法”求解
开始 1.00 1.00 0
转化 0.45 0.9 0.9
平衡 0.55 0.1 0.9
根据各物质的量之比可得体系中发生反应的化学方程式是:。
(3)根据图像可知在3min时,生成物Z的物质的量为0.5mol, 其平均速率为0.083mol/L·min。
(4)X的转化率等于0.45。
(5)由题目所给图象可知,在1中,平衡时Z的物质的量小于原平衡的物质的量,说明平衡逆向移动,条件为升高温度。在2中,平衡时Z的物质的量与原平衡相同,且速率加快,条件为加入催化剂;在3中,平衡正向移动,且速率加快,条件为加压。
17.(09安徽卷28)(17分)
Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好PH和浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表),设计如下对比试验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 实验目的 T/K PH c/10-3mol·L-1
H2O2 Fe2+
① 为以下实验作参考 298 3 6.0 0.30
② 探究温度对降解反应速率的影响
③ 298 10 6.0 0.30
[数据处理]实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图。
(2)请根据右上图实验①曲线,计算降解反应在50~150s内的反应速率:
(p-CP)= mol·L-1·s-1
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因: 。
(4)实验③得出的结论是:PH等于10时, 。
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:
答案:
(1)
实验编号 实验目的 T/K PH c/10-3mol·L-1
H2O2 Fe2+
①
② 313 3 6.0 0.30
③ 探究实验的对PH降解反应速率的影响
(2)8.0×10-6
(3)过氧化氢在温度过高时迅速分解。
(4)反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止)
(5)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH约为10(或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)
解析:
(1)实验①是参照实验,所以与实验①相比,实验②和③只能改变一个条件,这样才能起到对比实验的目的,则实验②是探究温度对反应速率的影响,则T=313K,pH=3,c(H2O2)=6.0 mol·L-1,c(Fe2+)=0.30 mol·L-1,实验③显然是探究pH的大小对反应速率的影响;
(2)在50~150s内,△c(p-CP)=0.8mol·L-1,则v (p-CP)=0.08mol·L-1·s-1;(3)温度过高时,H2O2分解,c(H2O2)浓度减小,导致反应速率减小;
(4)从图中看出,pH=10时,c(p-CP)不变,即反应速率为零,说明碱性条件下,有机物p-CP不能降解;
(5)从第(4)可以得出,在发言液中加入NaOH溶液,使溶液的pH迅速增大,反应停止。
18.(山东卷28)(14分)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”);,使用催化剂 反应的ΔH(填“增大”“减小”或“不改变”)。
(2)O2 (g)= O+2(g)+e- H1= 1175.7 kJ·mol-1
PtF6(g)+ e-1 PtF6-(g) H2= - 771.1 kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6- H3=482.2 kJ·mol-1
则反应O2(g)+ PtF6 (g) = O2+PtF6- (s)的H=_____________ kJ·mol-1。
(3)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCL2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为____________。已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
(4)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4*)=c(Cl-),则溶液显_____________性(填“酸”“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=__________。
答案:
(1)向左 不改变
(2)-77.6
(3)Cu(OH)2 Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2 ↓+2NH4+
(4)中 Kb=10-9/(a-0.01)mol·L-1.
解析:
(1)在恒压条件下加入氩气,则容积增大,导致原平衡中各物质的浓度同等比例减小,所以平衡向气体体积增大的方向即向左移动;催化剂仅是改变化学反应速率,不会影响焓变。
(2)根据盖斯定律,将化学方程式①+②-③叠加。
(3)Cu(OH)2 的Ksp小于Mg(OH)2的,所以离子的浓度商首先大于Cu(OH)2 的而先沉淀;由于氨水是弱碱,书写离子方程式时
不能拆开。
(4)由溶液的电荷守恒可得: c(H*)+c(NH4*)=c(Cl-)+c(OH-),已知c(NH4*)=c(Cl-),则有c(H*)=c(OH-),溶液显中性;电离常数只与温度有关,则此时NH3·H2O的电离常数
Kb= [c(NH4*)·c(OH-)]/c(NH3·H2O)= (0.01 mol·L-1·10-7mol·L-1)/(amol·L-1-0.01 mol·L-1)= 10-9/(a-0.01)mol·L-1.
19.(09江苏卷17)(8分)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末。
(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中,不符合环境保护理念的是 (填字母)。
A.热裂解形成燃油 B.露天焚烧
C.作为有机复合建筑材料的原料 D.直接填埋
(2)用的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
====
====
====
在溶液中与反应生成和的热化学方程式为 。
(3)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10℅和3.0的混合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。
温度(℃) 20 30 40 50 60 70 80
铜平均溶解速率() 7.34 8.01 9.25 7.98 7.24 6.73 5.76
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因是 。
(4)在提纯后的溶液中加入一定量的和溶液,加热,生成沉淀。制备的离子方程式是 。
答案:
(1)BD
(2)Cu(s)+H2O2 (l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) △H=-319.68KJ.mol-1
(3)H2O2 分解速率加快
(4)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+
解析:
(1)有关环保的比较容易。
(2)主要考察盖斯定律的灵活运用。适当变形,注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的注意事项。
(3)考察影响化学反应速率的因素,结合双氧水的性质即可得出答案。
(4)根据题目条件书写离子方程式常规题。
20.(09江苏卷20)(10分)联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
(1)已知:2NO2(g)=====N2O4(g) △H=-57.20kJ·mol-1。一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡。
其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是 (填字幕)
A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度 D.升高温度
(2)25℃时,1.00gN2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放出19.14kJ的热量。则反应2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l)的△H= kJ·mol-1
(3)17℃、1.01×105Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.0300 mol·L-1、c(N2O4)=0.0120 mol·L-1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。
(4)现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应,制得1.00L已达到平衡的N2H4和NO2的混合气体(17℃、1.01×105Pa),理论上至少需消耗Cu多少克?
答案:
(1)BC
(2)-1224.96
(3)根据题意知平衡时:;
K=
答:平衡常数为13.3。
(4)由(3)可知,在17℃、1.01×105Pa达到平衡时,1.00L混合气体中:
则
由===可得
答:理论上至少需消耗Cu 1.73 g.
解析:
(1)考查影响化学平衡移动的因素
(2)简单的反应热计算要注意将质量转化为物质的量,还要注意比例关系。
(3)(4)见答案
21.(09浙江卷27)(15分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和,化学方程式如下:
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的 0(填写“>”、“<”、“=”。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K= 。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线是实验编号。
答案:
(1)<
(2) 1.88×10-4mol/(L·s)
(3)5000
(4)C、D
(5)①II: 280、1.20×10-3、5.80×10-3
Ⅲ:1.2×10-3 、5.80×10-3
②
解析:
(1)自发反应,通常为放热反应,即H小于0。
(2)以NO计算,2s内NO的浓度变化为(10-2.5)×10-4mol/L,V(NO)=7.5×10-4/2 =3.75×10-4mol/(L·s)。根据速率之比等于计量系数比可知,V(N2)=1/2 V(NO)=1.875×10-4mol/(L·s)。
(3)=
=5000。
(4)催化剂不影响平衡的移动,A项错;该反应放热,故降温平衡正向移动,NO转化率增大,B项错,C项正确;缩小体积,即增大压强,平衡向体积减小的方向运动,即正向移动,D项正确。
(5)本题为实验探究题,目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响,研究时只能是一个变量在起作用,所以II中数据与I比较催化剂的比表面积增大了,故其他的数据应与I完全相同;III中数据与II比较,催化剂的比表面积数据未变,但是温度升高,故其他数据是不能改变的。实质I、II研究是催化剂的比表面积对速率的影响,II、III研究是温度对速率的影响。作图,可根据先拐先平的原则,即最里面的线先达平衡,速率快,应对应于III(因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的),II比I快,因为两组温度相同,但是II中催化剂的比表面积大。
22.(10分)甲酸甲酯水解反应方程式为:
某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表:
甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如下图:
(1)根据上述条件,计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率,结果见下表:
请计算15~20min范围内甲酸甲酯的减少量为 mol,甲酸甲酯的平均反应速率
为 mol·min-1(不要求写出计算过程)。
(2)依据以上数据,写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因: 。
(3)上述反应的平衡常数表达式为:,则该反应在温度T1下的K值为 。
(4)其他条件不变,仅改变温度为T2(T2大于T1),在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
答案:
(1)0.045 9.0×10-3
(2)该反应中甲酸具有催化作用
①反应初期:虽然甲酸甲酯的量较大,但甲酸量很小,催化效果不明显,反应速率较慢。
②反应中期:甲酸量逐渐增多,催化效果显著,反应速率明显增大。
③反应后期:甲酸量增加到一定程度后,浓度对反应速率的影响成主导因素,特别是逆反应速率的增大,使总反应速率逐渐减小,直至为零。
(3)0.14
(4)
解析:w.w.w.
(1)15min时,甲酸甲酯的转化率为6.7%,所以15min时,甲酸甲酯的物质的量为1-1.00mol×6.7%==0.933mol;20min时,甲酸甲酯的转化率为11.2%所以20min时,甲酸甲酯的物质的量为1-1.00mol×11.2%==0.888mol,所以15至20min甲酸甲酯的减少量为0.933mol-0.888mol=0.045mol,则甲酸甲酯的平均速率=0.045mol/5min==0.009mol·min-1。
(2)参考答案。
(3)由图象与表格可知,在75min时达到平衡,甲酸甲酯的转化率为24%,所以甲酸甲酯转化的物质的量为1.00×24%=0.24mol,结合方程式可计算得平衡时,甲酸甲酯物质的量=0.76mol,水的物质的量1.75mol,甲酸的物质的量=0.25mol 甲醇的物质的量=0.76mol
所以K=(0.76×0.25)/(1.75×0.76)=1/7
(4)因为升高温度,反应速率增大,达到平衡所需时间减少,所以绘图时要注意T2达到平衡的时间要小于T1,又该反应是吸热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,甲酸甲酯的转化率减小,所以绘图时要注意T2达到平衡时的平台要低于T1。
23.(09北京卷28)(15分)
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整
4 +11
(2)接触室中发生反应的化学方程式是 。
(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母) 。
a. 为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
b. 过量空气能提高的转化率
c. 使用催化剂能提高的反应速率和转化率
d. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(4)每160g气体与化合放出260.6kJ的热量,该反应的热化学方程是 。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的和铵盐。
①既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的。吸收的离子方程式是 。
② 为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果;
铵盐质量为10.00g和20.00g 时,浓硫酸增加的质量相同;铵盐质量为30.00g时,浓硫酸增加的质量为0.68g;铵盐质量为40.00g时,浓硫酸的质量不变。
计算:该铵盐中氮元素的质量分数是 %; 若铵盐质量为15.00g。 浓硫酸增加的质量为 。 (计算结果保留两位小数)
答案:
(1)FeS2
(2)
(3)a b d
(4)SO3(g) + H2O(l) = H2SO4(l);ΔH=-130.3kJ/mol
(5)①SO2 + Br2 + 2H2O = 4H+ + 2Br- + SO42-
②14.56 2.31g
实验步骤及结论:
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
5.0
10.0
15.0
20.0
0.0
5.0
10.0
15.0
0.0
10.0
15.0
浓度/(mol·L-1)
B
A
C
3.00
2.00
1.00
1.86
0.76
0.62
1.50
1.00
0.50
时间/min
I
Ⅱ
Ⅲ
0.0
5.0
10.0
0.0
5.0
10.0
1.0
2.0
Ⅲ
Ⅳ
时间/min
浓度/mol·L-1
B
A
C
B
B
A
0.0
5.0
10.0
0.0
5.0
10.0
1.0
2.0
Ⅲ
Ⅳ
时间/min
浓度/mol·L-1
C
A
C
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