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化學(xué)學(xué)科內(nèi)綜合題應(yīng)試對(duì)策第一頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日一、學(xué)科內(nèi)綜合題的特點(diǎn)為提高對(duì)主干知識(shí)的覆蓋,高考中會(huì)聯(lián)系生產(chǎn)與生活,圍繞某一物質(zhì)或某一知識(shí)展開,并以之為素材,考查與之相關(guān)的知識(shí)、能力。同時(shí)涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,加強(qiáng)了學(xué)科內(nèi)綜合。二、學(xué)科內(nèi)綜合題的類型根據(jù)學(xué)科內(nèi)綜合題背景材料和各小題的關(guān)聯(lián)線索,可把學(xué)科內(nèi)綜合題分為四類;第一類以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為中心的綜合,第二類以化學(xué)反應(yīng)原理為中心的綜合;第三類以元素化合物為中心的綜合;第四類第二頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日拼盤型綜合題,不論哪種類型的綜合,各小題之間都有一條主線貫穿,給人以“形散而神不散”的感覺。三、學(xué)科內(nèi)綜合題的解題方法與思路該類題涉及的知識(shí)面廣,單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的難度并不大,但由于多個(gè)知識(shí)點(diǎn)在一起,客觀上增加了難度。解題時(shí)要采用逐個(gè)分析、各個(gè)擊破的方法,認(rèn)真分析每個(gè)小題考查的知識(shí)點(diǎn),迅速轉(zhuǎn)變思路,防止在一個(gè)知識(shí)點(diǎn)、一個(gè)思路上走到底。第三頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日題型一以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為中心的綜合【例1】某無色透明溶液可能含有下列離子:K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、NO、SO、Cl-、HCO等,取該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①用藍(lán)色石蕊試紙檢測(cè)該溶液,試紙顯紅色;②取溶液少許,加入銅片和稀硫酸共熱,產(chǎn)生無色氣體,該氣體遇到空氣立即變?yōu)榧t棕色;③取溶液少許,加入足量氨水有白色沉淀生成;第四頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日④取溶液少許,滴入氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀;⑤取實(shí)驗(yàn)④后的澄清溶液,滴入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,再加入過量的稀硝酸,沉淀不消失。請(qǐng)回答下列問題:(1)在實(shí)驗(yàn)①中,下列所示的操作中正確的是
(填代號(hào))。
第五頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2)原溶液中肯定存在的離子是
,可能存在的離子是
,在可能存在的離子中,只要對(duì)上述某一實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行改進(jìn),就可以確定某種離子是否存在,該離子是
,改變的方法是
。(3)寫出與②③兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有關(guān)的離子方程式:②
;③
。解析
本題屬于實(shí)驗(yàn)推斷題,這是高考化學(xué)中一種重要的題型,本題將離子推斷、試紙使用方法、離子檢驗(yàn)方案設(shè)計(jì)融于一體,能較好地訓(xùn)練考生綜合分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力及將元素化合物知識(shí)與實(shí)驗(yàn)基本原理相結(jié)合的能力。第六頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(1)用試紙檢驗(yàn)溶液性質(zhì)時(shí),試紙應(yīng)置于玻璃片或表面皿上,被檢溶液通過玻璃棒或膠頭滴管與試紙接觸。(2)由溶液無色知溶液中無Fe3+;由①知溶液呈酸性,無HCO;由②知有NO;由③知有Al3+;由④知有SO;⑤中的沉淀是AgCl,但因?qū)嶒?yàn)④中加有Cl-,故無法確定原溶液中是否有Cl-。若將④中的BaCl2改為Ba(NO3)2,通過操作⑤就可以確定原溶液中是否有Cl-。第七頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日答案
(1)BD(2)NO、Al3+、SOK+、Cl-Cl-將④中的BaCl2改為Ba(NO3)2(3)3Cu+8H++2NO3Cu2++2NO↑+4H2OAl3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH△一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn),必須依據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)原理,使用一定的儀器組裝成一套實(shí)驗(yàn)裝置,按一定順序操作,才能順利完成。因此,一道綜合實(shí)驗(yàn)題,可以把它分解成幾個(gè)既相互獨(dú)立又互相關(guān)聯(lián)的小實(shí)驗(yàn)、小操作來解答。由各個(gè)小實(shí)驗(yàn)確定各步操作,再由各個(gè)第八頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日小實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)確定操作的先后順序?;舅悸窞椋壕C合實(shí)驗(yàn)小實(shí)驗(yàn)確定基本操作及其先后順序。(2009·深圳模擬)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲測(cè)定某FeCl3樣品(含少量FeCl2雜質(zhì))中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),實(shí)驗(yàn)室按以下步驟進(jìn)行操作:①稱取ag樣品,置于燒杯中;②加入適量鹽酸和蒸餾水,使樣品溶解,然后準(zhǔn)確配制成250mL的溶液;分析拆解根據(jù)各個(gè)小實(shí)驗(yàn)原理第九頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日③準(zhǔn)確量取25.00mL步驟②中配得的溶液,置于燒杯中;④加入適量的氯水,加熱使反應(yīng)完全,趁熱迅速加入過量氨水,充分?jǐn)嚢?,使沉淀完全;⑤過濾,洗滌沉淀;⑥將沉淀轉(zhuǎn)移至坩堝內(nèi),加熱,攪拌,直至固體全部由紅褐色變?yōu)榧t棕色,并在干燥器中冷卻至室溫后,稱量;……請(qǐng)根據(jù)上面的敘述回答下列問題。(1)為完成步驟①、②、③,下圖所示儀器中通常需要選用的是
(填序號(hào)),此外還必須補(bǔ)充的儀器有
。第十頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2)步驟④中加入氯水后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
。(3)洗滌是洗去附著在沉淀上的
(填離子符號(hào)),洗滌沉淀的操作是
。第十一頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(4)第⑥步操作中,將沉淀物加熱并冷卻至室溫,稱其質(zhì)量為m1g,再次加熱并冷卻至室溫,稱其質(zhì)量為m2g,且m1-m2=0.2g,接下來應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的操作是
。(5)若坩堝的質(zhì)量為w1g,坩堝和加熱后固體的總質(zhì)量為w2g,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
。(6)該化學(xué)興趣小組中甲同學(xué)認(rèn)為:實(shí)驗(yàn)步驟④中若不加入氯水,其他步驟不變,仍可達(dá)到目的。你認(rèn)為甲同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確?
(填“正確”或“不正確”),請(qǐng)說明理由:
。第十二頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日解析
(1)問考查的是實(shí)驗(yàn)儀器的使用。①稱取ag樣品置于燒杯中,要用到圖中的托盤天平、燒杯,題目中還需要補(bǔ)充藥匙。②加入適量鹽酸和蒸餾水,使樣品溶解,然后準(zhǔn)確配制成250mL的溶液,要用到圖中的膠頭滴管、量筒,還需要補(bǔ)充250mL容量瓶、玻璃棒。③準(zhǔn)確量取25.00mL溶液,還需要用到酸式滴定管或移液管。(2)步驟④中加入氯水的目的是將Fe2+氧化成Fe3+。(3)洗滌是洗去附著在沉淀上的雜質(zhì)離子:NH、Cl-、OH-,具體操作是向漏斗里注入蒸餾水,使水面沒過沉淀,等水自然流完后,重復(fù)操作2~3次。第十三頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(4)中m1-m2=0.2g,說明Fe(OH)3沒有完全轉(zhuǎn)化為Fe2O3,故需要繼續(xù)加熱,置于干燥器中冷卻,稱量,直至最后兩次稱得的質(zhì)量差不超過0.1g為止。(5)坩堝中加熱后的固體為Fe2O3,m(Fe2O3)=(w2-w1)g,m(Fe)=m(Fe2O3)×112/160=0.7m(Fe2O3)=0.7(w2-w1)g,樣品中鐵元素的質(zhì)量m(Fe)=250/25.00×0.7(w2-w1)g,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7(w2-w1)/a×100%。(6)甲同學(xué)的觀點(diǎn)正確,因?yàn)榧尤脒^量氨水時(shí)將生成Fe(OH)3和Fe(OH)2沉淀,在操作過程中+2價(jià)的鐵會(huì)被氧化,最后所得生成物中只有Fe2O3,是否加氯水對(duì)結(jié)果無影響。第十四頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日答案
(1)CDEFG藥匙、250mL容量瓶、玻璃棒(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(3)NH、Cl-、OH-向漏斗里注入蒸餾水,使水面沒過沉淀,等水自然流完后,重復(fù)操作2~3次(4)繼續(xù)加熱,置于干燥器中冷卻,稱量,至最后兩次稱得的質(zhì)量差不超過0.1g為止(5)(6)正確加入過量氨水時(shí)將生成Fe(OH)3和Fe(OH)2沉淀,在操作過程中+2價(jià)的鐵會(huì)被氧化,最后所得生成物中只有Fe2O3,是否加氯水對(duì)結(jié)果無影響第十五頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日題型二以化學(xué)反應(yīng)原理為中心的綜合【例2】在一定條件下,工業(yè)合成氨的反應(yīng)如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)請(qǐng)回答下列問題:(1)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1=+180.5kJ/mol4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH2=-905kJ/mol2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH3=-483.6kJ/mol則反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH=
。第十六頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2)一定條件下,在一體積為VL的密閉容器中充入一定量的N2和H2,在t1時(shí)刻,達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí),n(N2)=amol,n(H2)=2amol,n(NH3)=bmol,且NH3占平衡混合總體積的。①則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
(用含a、V的式子表示)。②在t2時(shí)刻,將該容器的體積迅速壓縮至一半,t3時(shí)刻達(dá)到新的平衡狀態(tài)。在下圖中補(bǔ)充畫出t2~t3時(shí)段,正反應(yīng)速率[v′(正)]和逆反應(yīng)速率[v′(逆)]的變化曲線:第十七頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(3)為了使原料能得到充分的利用,在工業(yè)上常采取氣體循環(huán)的流程,即降低反應(yīng)后混合氣體的溫度,分離出其中的液氨,同時(shí)剩余的N2和H2再進(jìn)行循環(huán)利用。該方法的原理類似于下列哪種方法?
,并說明理由:
。①過濾②分餾③分液④萃?、蓰}析第十八頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(4)可以用氯氣來檢驗(yàn)輸送氨氣的管道是否漏氣,如果漏氣則會(huì)產(chǎn)生白煙(成份為氯化銨),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
。(5)①某化工廠生產(chǎn)的氨水的物質(zhì)的量濃度為20mol/L,實(shí)驗(yàn)室若需用80mL濃度為5mol/L的氨水時(shí),需量取20mol/L的氨水
mL;配制該溶液時(shí),除用到100mL容量瓶外,還需要的玻璃儀器有
。②常溫下,設(shè)該氨水的pH=a,加入相同體積、pH<(14-a)的鹽酸,待反應(yīng)結(jié)束后,溶液中一定存在第十九頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日的關(guān)系是
(選填字母編號(hào))。A.c(NH)=c(Cl-)B.pH=7C.KW=1.0×10-14D.c(H+)>c(OH-)解析
本題是一道化學(xué)基本原理與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)相融合的題目。它綜合了蓋斯定律、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象、合成氨工業(yè)、氧化還原反應(yīng)、溶液的配制、弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解等眾多化學(xué)問題,分析該題要學(xué)會(huì)分解以大化小然后各個(gè)擊破。第二十頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(1)依據(jù)蓋斯定律不難得出ΔH=180.5kJ/mol-(-905kJ/mol)×+(-483.6kJ/mol)×=-92.4kJ/mol。(2)要計(jì)算平衡常數(shù)必須求出平衡時(shí)N2、H2和NH3的濃度。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)c平K=第二十一頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日又,則b=2a,代入公式K=(3)從混合氣體中分離出NH3與分餾之所以有相似之處,都是由改變溫度而引起的物質(zhì)狀態(tài)的改變。(5)計(jì)算需量取20mol/L氨水的體積時(shí)應(yīng)按配制100mL5mol/L的氨水來計(jì)算,因?yàn)槿萘科恐挥幸粋€(gè)刻度。答案
(1)-92.4kJ/mol(2)①第二十二頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日②(3)②通過溫度的改變而改變物質(zhì)的狀態(tài),達(dá)到分離的目的(4)N2+6NH4Cl(5)①25.00玻璃棒、膠頭滴管、燒杯、量筒②C第二十三頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日
高考能力要求強(qiáng)調(diào)考生要有分析綜合能力,而體現(xiàn)分析綜合能力水平高低就是看考生是否具有把一個(gè)復(fù)雜問題分解為若干較簡(jiǎn)單的問題,并找出它們之間的聯(lián)系的能力,即考生要善于大題化小題,把綜合性問題分解為簡(jiǎn)單化學(xué)問題??茖W(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。第二十四頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(1)目前合成氨技術(shù)原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol。①673K、30MPa下,上述合成氨反應(yīng)中n(NH3)和n(H2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如上圖所示。下列敘述正確的是
。A.點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大第二十五頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日B.點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡C.點(diǎn)d和點(diǎn)e處的n(N2)相同D.773K、30MPa下,反應(yīng)至t2時(shí)刻達(dá)到平衡,則
n(NH3)比圖中e點(diǎn)的值大②在容積為2.0L恒容的密閉容器中充入0.80molN2(g)和1.60molH2(g),反應(yīng)在673K、30MPa下達(dá)到平衡時(shí),NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%。該條件下反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)K=
。K值越大,表明反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)
(填標(biāo)號(hào))。A.H2的轉(zhuǎn)化率一定越高B.NH3的產(chǎn)量一定越大第二十六頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日C.正反應(yīng)進(jìn)行得越完全D.化學(xué)反應(yīng)速率越大(2)1998年希臘亞里士多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+),實(shí)現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電解合成氨。其實(shí)驗(yàn)裝置如圖。陰極的電極反應(yīng)式為:
。(3)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng):
第二十七頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g)ΔH=akJ/mol進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,常壓下達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:①此合成反應(yīng)的ΔH
0,a
0(填“>”、“<”或“=”)。②已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
T/K303313323NH3生成量/(10-6mol)4.85.96.0第二十八頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日ΔH=-92.4kJ/mol2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol則N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g)ΔH=
kJ/mol。解析
(1)①由題圖知,從開始到平衡,濃度減小,反應(yīng)速率減小,所以點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大,A對(duì);a、b、c時(shí)反應(yīng)未達(dá)平衡,d、e是平衡點(diǎn),所以,點(diǎn)d和點(diǎn)e處的n(N2)相同,B錯(cuò)、C對(duì);又因?yàn)镹2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol,正反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),所以773K、第二十九頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日30MPa下,反應(yīng)至t2時(shí)已達(dá)到平衡,則n(NH3)比圖中e點(diǎn)的值小,D錯(cuò)。②在容積為2.0L恒容的密閉容器中充入0.80molN2(g)和1.60molH2(g),反應(yīng)在673K、30MPa下達(dá)到平衡時(shí),NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%。該條件下反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)K=c2(NH3)/[c(N2)×c3(H2)],設(shè)平衡時(shí)n(NH3)為2xmol,則2x/(2.4-2x)=0.2mol,則x=0.2,c(NH3)=0.2mol/L,c(N2)=0.3mol/L,c(H2)=0.5mol/L,則K=(0.2)2/[0.3×(0.5)3]=16/15,K值越大,表明反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),正反應(yīng)進(jìn)行得越完全,C正確。第三十頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2)陰極發(fā)生還原反應(yīng),N元素化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),同時(shí)采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+),所以陰極電極反應(yīng)式為N2+6H++6e-2NH3。(3)①根據(jù)反應(yīng):N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+3/2O2(g)ΔH=akJ/mol。升高溫度NH3生成量增多,正反應(yīng)吸熱,ΔH>0,則a>0。②已知:(a)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH1=-92.4kJ/mol,(b)2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ/mol,則(c)N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g),可得(c)式=(a)式-3/2(b)式,ΔH3=ΔH1-3/2ΔH2=-92.4kJ/mol-3/2×(-571.6kJ/mol)=+765kJ/mol。第三十一頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日答案(1)①AC②16/15(或1.07或1.1)C(2)N2+6H++6e-2NH3(3)①>>②+765題型三以元素化合物為中心的綜合【例3】氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請(qǐng)回答下列問題:(1)下圖是由N2和H2反應(yīng)生成2molNH3過程中的能量變化示意圖,則每生成1molNH3放出的熱量為
。第三十二頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2)在體積不變的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:T(K)298398498……K4.1×106K1K2……第三十三頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日請(qǐng)回答下列問題:①試比較K1、K2的大?。篕1
K2(填“>”、“<”或“=”)。②下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)的是
(填字母)。A.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2B.v正(N2)=v逆(H2)C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變D.混合氣體的密度保持不變(3)鹽酸肼(N2H6Cl2)是一種重要的化工原料,屬于離子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理與NH4Cl類似。第三十四頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日①寫出鹽酸肼第一步水解反應(yīng)的離子方程式:
。②鹽酸肼水溶液中離子濃度的關(guān)系表示正確的是
(填字母)。A.c(Cl-)>c(N2H)>c(H+)>c(OH-)B.c(Cl-)>c{[N2H5·H2O]+}>c(OH-)>c(H+)C.2c(N2H)+c{[N2H5·H2O]+}+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)D.c(N2H)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)第三十五頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日解析
本題以氮元素為素材,涉及化學(xué)反應(yīng)能量變化、化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡常數(shù)、水解、離子濃度比較等知識(shí)。第(1)小題考查化學(xué)反應(yīng)能量變化,即反應(yīng)物與生成物的能量差,生成1molNH3放出的熱量為=46.1kJ。第(2)小題考查化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡狀態(tài),該題與第(1)小題有關(guān)聯(lián),通過第(1)小題可判斷合成氨是放熱反應(yīng),溫度升高平衡左移,化學(xué)平衡常數(shù)減小,所以K1>K2;判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是“等”或“定”,因此選C。第三十六頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日第(3)小題考查水解、離子濃度比較,水解就是與水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),N2H
+H2O[N2H5·H2O]++H+;溶液中c(Cl-)最大,由于溶液水解呈酸性,所以c(OH-)最小,A正確;再依據(jù)溶液中陽離子所帶電荷總數(shù)與陰離子所帶電荷總數(shù)相等,C正確。答案(1)46.1kJ(2)①>②C(3)①N2H+H2O能性[N2H5·H2O]++H+
②AC第三十七頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日
元素化合物知識(shí)點(diǎn)多,在備考過程中要注意類似知識(shí)的歸納整合,建立知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,這種聯(lián)系既是命題著眼點(diǎn),又是解題的關(guān)鍵,忽視這些聯(lián)系就會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷。以元素化合物為中心的綜合題,往往以某一種元素為素材,涉及化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)反應(yīng)原理等知識(shí),除了吃透各知識(shí)間的交融結(jié)合點(diǎn)外,答非所問是考生解答此類試題經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤。因此在答題時(shí)必須注意:①答名稱還是答符號(hào)、化學(xué)式;②答離子方程式還是化學(xué)方程式;③答現(xiàn)象還是答結(jié)論;④答規(guī)律還是答具體物質(zhì)或具體內(nèi)容。第三十八頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日下圖表示自然界中硫的循環(huán):(1)完成工業(yè)上以S制備H2SO4的化學(xué)方程式:S+O2SO2、
、
。點(diǎn)燃第三十九頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2)硫酸工業(yè)尾氣經(jīng)循環(huán)使用后,從吸收塔排出的尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)通常為0.004,O2的體積分?jǐn)?shù)通常為0.005,其余為N2。計(jì)算在一定條件下通入的空氣與吸收塔中排出的尾氣的體積比大約為
時(shí)能使尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)下降為0.002,而O2的體積分?jǐn)?shù)上升為0.100。[設(shè)空氣中V(O2)∶V(N2)=1∶4,且忽略空氣中的其他成分]。(3)下圖表示在一恒容密閉容器中反應(yīng)2A(g)2B(g)+C(g)在三種不同條件下進(jìn)行的情況,其中實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ都在800℃下進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)Ⅲ在850℃下進(jìn)行,B、C的起始濃度都為0,反應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨時(shí)間(min)的變化如圖所示:第四十頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日在實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,反應(yīng)在20min至40min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為
mol/(L·min)。實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比,可能隱含的反應(yīng)條件是
。根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ的比較,可推測(cè)降低溫度,該平衡向
(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)的正反應(yīng)是
(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。第四十一頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日答案(1)2SO2+O22SO3SO3+H2OH2SO4(2)1∶1(3)0.0075使用催化劑逆吸熱催化劑△題型四拼盤型綜合題【例4】應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)需要研究化學(xué)反應(yīng)的條件、限度和速率。(1)已知反應(yīng):Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+,向10mL0.1mol/L的FeBr2溶液中通入0.001molCl2,反應(yīng)后,溶液中除含有Cl-外,還一定
(填序號(hào))。第四十二頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日①含F(xiàn)e2+,不含F(xiàn)e3+②含F(xiàn)e3+,不含Br-③含F(xiàn)e3+、Br-(2)773K、固定體積的容器中,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)過程中能量變化如下圖。曲線Ⅱ表示使用催化劑時(shí)的能量變化。若投入amolCO、2amolH2,平衡時(shí)能生成0.1amolCH3OH,反應(yīng)就具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。第四十三頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日①若按上述投料比使該反應(yīng)具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值,CO的平衡轉(zhuǎn)化率最小為
;②在容器容積不變的前提下,欲提高H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有(答兩項(xiàng)即可)
。第四十四頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(3)高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。我國學(xué)者提出用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的方案,裝置如圖所示。第四十五頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日①Fe電極作極
(填“陰”或“陽”);②Ni電極的電極反應(yīng)式為
。(4)氧化還原反應(yīng)中實(shí)際上包含氧化和還原兩個(gè)過程。下面是HNO3發(fā)生的一個(gè)還原過程的反應(yīng)式:NO+4H++3e-NO↑+2H2O①KMnO4、Na2CO3、CuO、KI四種物質(zhì)中
(填化學(xué)式)能使上述還原過程發(fā)生。②欲用下圖裝置通過測(cè)定氣體生成量測(cè)算硝酸被還原的速率,當(dāng)反應(yīng)物的濃度、用量及其他影響速率的條件確定之后,可以通過測(cè)定
推(計(jì))算反應(yīng)速率。第四十六頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日解析
這是一道頗具特點(diǎn)的拼盤式綜合題,4個(gè)小題各自獨(dú)立,但都是圍繞一個(gè)主題即研究化學(xué)反應(yīng)的條件、限度和速率。(1)由于還原性Fe2+>Br-,當(dāng)Cl2不足量時(shí),先氧化Fe2+,再氧化Br-,由數(shù)據(jù)可知Br-有一半剩余,故還一定有Fe3+和Br-。
第四十七頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2)由圖象可知合成CH3OH的反應(yīng)是放熱反應(yīng),欲提高H2的轉(zhuǎn)化率,降溫可使平衡右移。(3)Fe與直流電源的正極相連,故為陽極,Ni電極為陰極發(fā)生還原反應(yīng),由于電解質(zhì)溶液為NaOH溶液,電極反應(yīng)式應(yīng)為:2H2O+2e-H2↑+2OH-。(4)一個(gè)氧化還原反應(yīng),氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時(shí)發(fā)生HNO3被還原,需要KI作還原劑。答案(1)③(2)①10%②增大CO濃度、適當(dāng)降低溫度或及時(shí)分離生成的CH3OH(3)①陽②2H2O+2e-H2↑+2OH-(或2H++2e-H2↑)(4)①KI②收集一定體積的氣體所需的時(shí)間第四十八頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日
有些拼盤題幾個(gè)小題之間各自獨(dú)立成題,沒有相互關(guān)聯(lián),但隨著拼盤形式的不斷完善,各小題之間也會(huì)出現(xiàn)一條主線將各小題串起來。這類拼盤題各小題獨(dú)立性強(qiáng),前面的問題對(duì)后面的問題牽制很少,考生不要因?yàn)榍懊娴膯栴}解答不順而影響后面的問題作答。第四十九頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2009·珠海模擬)(1)氫化亞銅(CuH)是一種難溶物質(zhì),可用CuSO4溶液和“另一物質(zhì)”在40~50℃時(shí)反應(yīng)制得。CuH具有的性質(zhì)有不穩(wěn)定、易分解,在氯氣中能燃燒;Cu+在酸性條件下發(fā)生的反應(yīng)是2Cu+Cu2++Cu。根據(jù)以上信息,結(jié)合自己所掌握的化學(xué)知識(shí),回答下列問題:①在CuSO4溶液和“另一物質(zhì)”制備CuH的反應(yīng)中,用氧化還原的觀點(diǎn)分析,這“另一物質(zhì)”在反應(yīng)中所起的作用是
(填“氧化劑”或“還原劑”)。第五十頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日②如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中,生成的氣體只有NO,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式(不必配平):
。該反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物是
。(2)下圖中,P為一個(gè)可以自由滑動(dòng)的活塞。第五十一頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日關(guān)閉K,向A、B兩容器中均充入2molX和2molY,在相同溫度和有催化劑存在的條件下,兩容器中各自發(fā)生如下反應(yīng):2X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)已知:起始時(shí),VA=1L,VB=0.8L(連通管內(nèi)的體積忽略不計(jì));達(dá)到平衡時(shí),VB=0.9L?;卮鹣铝袉栴}:①A、B兩容器達(dá)到平衡的時(shí)間tA
(填“>”、“<”或“=”)tB。②計(jì)算該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
,平衡時(shí)兩容器中W的物質(zhì)的量關(guān)系為A
(填“>”、“<”或“=”)B。第五十二頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日③打開K,一段時(shí)間后反應(yīng)再次達(dá)到平衡,則此時(shí)B的體積為
。解析(1)①由CuSO4與另一物質(zhì)制CuH,由于Cu的價(jià)態(tài)降低,則另一物質(zhì)所含元素化合價(jià)必須升高,即充當(dāng)還原劑。②題中告知反應(yīng)物為CuH和HNO3,生成物之一為NO,Cu的價(jià)態(tài)應(yīng)升高為+2價(jià)生成Cu(NO3)2,H的價(jià)態(tài)也應(yīng)升高為+1價(jià)生成H2O,由此可寫出未配平的化學(xué)方程式。由于Cu、H的化合價(jià)均升高,所以氧化產(chǎn)物有Cu(NO3)2和H2O。(2)①A容器體積比B大,反應(yīng)物的濃度小,反應(yīng)速率較慢,達(dá)到平衡所需時(shí)間更長(zhǎng)。第五十三頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日②可根據(jù)B容器中平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù),B容器中氣體變化的物質(zhì)的量為(2+2)mol×=0.5mol2X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)Δn起始2mol2mol00變化1mol0.5mol1mol1mol0.5mol平衡1mol1.5mol1mol1molK=第五十四頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日A中氣體壓強(qiáng)小,相對(duì)于B來說平衡要向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以A中W的物質(zhì)的量大于B。③當(dāng)打開K時(shí),A、B兩容器連通,平衡后總體積應(yīng)為原B容器平衡時(shí)體積的兩倍,即0.9L×2=1.8L,則VB=1.8L-VA=1.8L-1L=0.8L。答案
(1)①還原劑②CuH+HNO3Cu(NO3)2+NO↑+H2OCu(NO3)2和H2O(2)①>②0.74>③0.8L第五十五頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日1.(2008·全國Ⅰ理綜,26)實(shí)驗(yàn)室可由軟錳礦(主要成分為MnO2)制備KMnO4,方法如下:軟錳礦與過量固體KOH和KClO3在高溫下反應(yīng),生成錳酸鉀(K2MnO4)和KCl;用水溶解,濾去殘?jiān)?,濾液酸化后,K2MnO4轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO2和KMnO4;濾去MnO2沉淀,濃縮濾液,結(jié)晶得到深紫色的針狀KMnO4。請(qǐng)回答:(1)軟錳礦制備K2MnO4的化學(xué)方程式是
;(2)K2MnO4制備KMnO4的離子方程式是
;第五十六頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(3)若用2.5g軟錳礦(含MnO280%)進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),計(jì)算KMnO4的理論產(chǎn)量;(4)KMnO4能與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na2C2O4反應(yīng)生成Mn2+和CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是
;(5)上述制得的KMnO4產(chǎn)品0.165g,恰好與0.335g純Na2C2O4反應(yīng)完全,計(jì)算該KMnO4的純度。解析(1)MnO2和KClO3、KOH在高溫條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成K2MnO4、KCl和H2O,根據(jù)化合價(jià)升降相等配平方程式即可。第五十七頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2)根據(jù)信息,濾液中的MnO在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成MnO、MnO2,離子方程式為3MnO+4H+2MnO+MnO2↓+2H2O。(3)根據(jù)(1)、(2)中的兩個(gè)反應(yīng)找出關(guān)系式:MnO2~K2MnO4~KMnO487×1582.5g×80%m(KMnO4)則有m(KMnO4)=2.4g第五十八頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(4)反應(yīng)物和產(chǎn)物都有了,配平時(shí)注意電子守恒、電荷守恒。(5)根據(jù)(4)中的反應(yīng),找出關(guān)系式:2KMnO4
~5Na2C2O42×1585×134m(KMnO4)0.335g則有m(KMnO4)=0.158g因此KMnO4的純度為×100%=95.8%第五十九頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日答案(1)3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O(2)3MnO+4H+MnO2↓+2MnO+2H2O(3)2.4g(4)2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+10CO2↑+8H2O(5)95.8%高溫△2.(2008·廣東,23)為測(cè)試一鐵片中鐵元素的含量,某課外活動(dòng)小組提出下面兩種方案并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)(以下數(shù)據(jù)為多次平行實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果的平均值):第六十頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日方案一:將ag鐵片完全溶解于過量稀硫酸中,測(cè)得生成氫氣的體積為580mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況);方案二:將鐵片完全溶解于過量稀硫酸中,將反應(yīng)后得到的溶液用0.02000mol·L-1的KMnO4溶液滴定,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗了25.00mLKMnO4溶液。請(qǐng)回答下列問題:(1)配平下面的化學(xué)方程式(將有關(guān)的化學(xué)計(jì)量數(shù)填入答題卡的橫線上):KMnO4+FeSO4+H2SO4Fe2(SO4)3+MnSO4+K2SO4+H2O第六十一頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2)在滴定實(shí)驗(yàn)中不能選擇式滴定管,理由是
;(3)根據(jù)方案一和方案二測(cè)定的結(jié)果計(jì)算,鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為
和
;(鐵的相對(duì)原子質(zhì)量以55.9計(jì))(4)若排除實(shí)驗(yàn)儀器和操作的影響因素,試對(duì)上述兩種方案測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性做出判斷和分析。①方案一
(填“準(zhǔn)確”、“不準(zhǔn)確”或“不一定準(zhǔn)確”),理由是
;②方案二
(填“準(zhǔn)確”、“不準(zhǔn)確”或“不一定準(zhǔn)確”),理由是
。第六十二頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日解析
(1)分析該氧化還原反應(yīng)的化合價(jià),找出化合價(jià)發(fā)生變化的各元素,利用化合價(jià)的升降相等,配平化學(xué)方程式:KMnO4→MnSO4FeSO4→Fe2(SO4)3(2)由于酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性,能腐蝕堿式滴定管的乳膠管,因此不能選擇堿式滴定管。(3)根據(jù)方案一中的測(cè)量結(jié)果計(jì)算:n(Fe)=n(H2)=因此m(Fe)=mol×55.9g/mol=1.45g故鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:第六十三頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日根據(jù)方案二中的測(cè)定結(jié)果計(jì)算:根據(jù)(1)中反應(yīng)方程式:2KMnO4~10FeSO4~10Fen(Fe)=5n(KMnO4)=5×0.02mol·L-1×0.025L=0.0025mol鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:第六十四頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(4)①方案一不一定準(zhǔn)確,因?yàn)镕e片中是否含有和稀硫酸反應(yīng)放出H2的雜質(zhì)不能確定,若有則測(cè)定結(jié)果偏高。②方案二是利用Fe2+消耗KMnO4的物質(zhì)的量的多少,求出Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù),而鐵片中是否含有和酸性KMnO4溶液反應(yīng)的雜質(zhì)也不能確定,另外鐵片中若有+3價(jià)的Fe的雜質(zhì),用KMnO4也測(cè)定不出來。因此方案二也不一定準(zhǔn)確。答案(1)21085218(2)堿KMnO4是強(qiáng)氧化劑,它會(huì)腐蝕乳膠管(3)第六十五頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(4)①不一定準(zhǔn)確如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)并能生成氫氣的其他金屬,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高;如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解、但不產(chǎn)生氫氣的鐵的氧化物,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低;如果上述情況均不存在,則結(jié)果準(zhǔn)確②不一定準(zhǔn)確如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的其他金屬,生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高;如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的鐵的氧化物,生成的Fe3+在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低;如果上述情況均不存在,則結(jié)果準(zhǔn)確注:本小題屬于開放性試題,若考生回答“準(zhǔn)確”或“不準(zhǔn)確”且理由合理,可酌情給分。第六十六頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日3.(2008·北京理綜,28)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的幾種物質(zhì)組成的混合粉末,取樣品進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)(部分產(chǎn)物略去):第六十七頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(1)取少量溶液X,加入過量的NaOH溶液,有沉淀生成。取上層清液,通入CO2,無明顯變化,說明樣品中不含有的物質(zhì)是(填寫化學(xué)式)
。(2)Z為一種或兩種氣體:①若Z只為一種氣體,試劑a為飽和NaHCO3溶液,則反應(yīng)I中能同時(shí)生成兩種氣體的化學(xué)方程式是
。②若Z為兩種氣體的混合物,試劑a為適量水,則Z中兩種氣體的化學(xué)式是
。(3)向Y中通入過量氯氣,并不斷攪拌,充分反應(yīng)后,溶液中的陽離子是
(填寫離子符號(hào))。第六十八頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(4)取Y中的溶液,調(diào)pH約為7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈藍(lán)色并有紅褐色沉淀生成。當(dāng)消耗2molI-時(shí),共轉(zhuǎn)移3mol電子,該反應(yīng)的離子方程式是
。(5)另取原樣品,加入足量稀硫酸充分反應(yīng)。若溶液中一定不會(huì)產(chǎn)生Y中的紅色固體,則原樣品中所有可能存在的物質(zhì)組合是(各組合中的物質(zhì)用化學(xué)式表示)
。第六十九頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日解析
由題干中框圖轉(zhuǎn)化的關(guān)系可知,Y中必含Cu,另有Fe2+;產(chǎn)生兩種氣體必須有C。(1)上層清液中通入CO2無明顯現(xiàn)象說明無AlO,進(jìn)一步說明樣品中無Al。(2)①Z為一種氣體,則必為CO2,說明另一種氣體為SO2,被NaHCO3溶液除去,濃酸為濃H2SO4,反應(yīng)為:C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O②Z為兩種氣體,a為H2O,則說明濃酸為濃HNO3,Z中氣體為NO和CO2。(3)Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+;2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+循環(huán)反應(yīng),則溶液中陽離子為Fe3+、Cu2+和過量酸余下的H+。△第七十頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(4)據(jù)題目信息可推知氧化還原反應(yīng)為:4I-+3H2O2+2Fe2+2I2+2Fe(OH)3↓(5)由題意分析無Cu生成,則必定是不發(fā)生Cu2++FeCu+Fe2+或2Al+3Cu2+3Cu+2Al3+的置換反應(yīng),說明混合物中無Fe和Al。由題干框圖知必含CuO和C。則組合可能為CuO、C;CuO、C、Fe2O3。答案
(1)Al(2)①C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O②NO、CO2(3)Cu2+、Fe3+、H+(4)2Fe2++3H2O2+4I-2Fe(OH)3↓+2I2(5)CuO、C,CuO、C、Fe2O3
△第七十一頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日4.(2008·上海,27)明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料,明礬石的組成和明礬相似,此外還含有氧化鋁和少量氧化鐵雜質(zhì)。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下圖所示:第七十二頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日根據(jù)上述圖示,完成下列填空:(1)明礬石焙燒后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水(每升含有39.20g氨)需要取濃氨水(每升含有251.28g氨)
mL,用規(guī)格為
mL量筒量取。(2)氨水浸出后得到固液混合體系,過濾,濾液中除K+、SO外,還有大量的NH。檢驗(yàn)NH的方法是
。(3)寫出沉淀物中的物質(zhì)的化學(xué)式:
。(4)濾液Ⅰ的成分是水和
。第七十三頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(5)為測(cè)定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中鉀的含量,請(qǐng)完善下列步驟:①稱取鉀氮肥試樣并溶于水,加入足量
溶液,產(chǎn)生白色沉淀。②
、
、
(依次填寫實(shí)驗(yàn)操作名稱)。③冷卻,稱重。(6)若試樣為mg,沉淀的物質(zhì)的量為nmol,則試樣中K2SO4的物質(zhì)的量為
mol(用含m、n的代數(shù)式表示)。第七十四頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日解析
(1)根據(jù)稀釋前后氨的量不變可以列等式(設(shè)需濃氨水的體積為V)500mL×10-3L·mL-1×39.20g·L-1=V×10-3L·mL-1×251.28g·L-1,解得V=78mL,用量筒最大量程大于且接近的,則應(yīng)選100mL量筒。(2)取濾液少許,加入NaOH加熱,生成的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。(3)由“明礬石的組成和明礬相似”可知明礬石中含有KAl(SO4)2,焙燒后K+、Al3+、SO不變,因而加入氨水后生成Al(OH)3沉淀;而氧化鋁和氧化鐵焙燒和第七十五頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日浸出過程都未變化,所以沉淀物中含有Al(OH)3、Fe2O3和Al2O3。(4)由第一次過濾,所得濾液→蒸發(fā)→結(jié)晶→過濾→濾液Ⅰ,前后濾液的物質(zhì)并沒有改變,所以濾液Ⅰ的成分是水、K2SO4以及NH3·H2O和Al2(SO4)3反應(yīng)生成的(NH4)2SO4。(5)觀察(5)和(6)兩小題的步驟結(jié)合實(shí)驗(yàn)的目的,可知通過實(shí)驗(yàn)考查二元混合物的求算。由K2SO4、(NH4)2SO4產(chǎn)生沉淀可知為BaSO4沉淀,①中沉淀劑為BaCl2溶液;②要得到純凈的BaSO4,則需經(jīng)過過濾、洗滌、干燥的步驟。第七十六頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(6)設(shè)K2SO4的物質(zhì)的量為n1,(NH4)2SO4的物質(zhì)的量為n2,可以列二元方程組:174g·mol-1×n1+132g·mol-1×n2=mgn1+n2=nmol解方程組得n1=(m-132n)/42mol。{答案
(1)78100(2)取濾液少許,加入NaOH加熱,生成的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)(3)Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3(4)K2SO4、(NH4)2SO4(5)BaCl2過濾洗滌干燥(6)(m-132n)/42第七十七頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日5.(2009·廣東,23)磷單質(zhì)及其化合物有廣泛應(yīng)用。
(1)由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高溫下制備黃磷(P4)的熱化學(xué)方程式為:
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)ΔH①上述反應(yīng)中,副產(chǎn)物礦渣可用來
。第七十八頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日②已知相同條件下:4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)ΔH12Ca3(PO4)2(s)+10C(s)P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)ΔH2SiO2(s)+CaO(s)CaSiO3(s)ΔH3用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH,ΔH=
。第七十九頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2)三聚磷酸可視為三個(gè)磷酸分子(磷酸結(jié)構(gòu)式見右圖)之間脫去兩個(gè)水分子的產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)式為
。三聚磷酸鈉(俗稱“五鈉”)是常用的水處理劑,其化學(xué)式
。(3)次磷酸鈉(NaH2PO2)可用于化學(xué)鍍鎳。①NaH2PO2中P元素的化合價(jià)為
。②化學(xué)鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO,在酸性等條件下發(fā)生下述反應(yīng):(a)
Ni2++
H2PO+
Ni+
H2PO+第八十頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(b)6H2PO+2H+2P+4H2PO+3H2↑請(qǐng)寫出并配平反應(yīng)式(a)。③利用②中反應(yīng)可在塑料鍍件表面沉積鎳-磷合金,從而達(dá)到化學(xué)鍍鎳的目的,這是一種常見的化學(xué)鍍。請(qǐng)從以下方面比較化學(xué)鍍與電鍍。方法上的不同點(diǎn):
;原理上的相同點(diǎn):
;化學(xué)鍍的優(yōu)點(diǎn):
。解析
(1)①CaSiO3為玻璃的成分之一,從而確定礦渣用途。②根據(jù)蓋斯定律知ΔH=ΔH1+3ΔH2+18ΔH3
第八十一頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2)分子間脫水,即H3PO4中兩個(gè)—OH去掉一個(gè)H2O,若三分子H3PO4脫去兩個(gè)H2O生成,三聚磷酸鈉的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,從而推知其化學(xué)式。第八十二頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日答案(1)①制玻璃②ΔH1+3ΔH2+18ΔH3(2)Na5p3O10(3)①依化合價(jià)代數(shù)和為零可知NaH2PO2中P為+1價(jià)。③化學(xué)鍍與電鍍的不同在于電鍍是通過電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能實(shí)現(xiàn)的,比較優(yōu)缺點(diǎn)要從經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)、能量消耗等方面作答。第八十三頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日6.(2009·廣東,24)超細(xì)氧化鋁是一種重要的功能陶瓷原料。(1)實(shí)驗(yàn)室常以NH4Al(SO4)2和NH4HCO3為原料,在一定條件下先反應(yīng)生成沉淀NH4AlO(OH)HCO3,該沉淀高溫分解即得超細(xì)Al2O3。NH4AlO(OH)HCO3熱分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為
。(3)①+1價(jià)②11H2O112H+③化學(xué)鍍中鍍件直接與電解質(zhì)溶液接觸反應(yīng);電鍍通過外加電流,在鍍件外形成鍍層化學(xué)鍍是利用化學(xué)腐蝕反應(yīng);電鍍是利用電解池,外加電流進(jìn)行氧化還原反應(yīng)裝置簡(jiǎn)便,節(jié)約能源,操作簡(jiǎn)便第八十四頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2)NH4Al(SO4)2·12H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為453。欲配制100mLpH為2、濃度約為0.1mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液,配制過程為:①用托盤天平稱量NH4Al(SO4)2·12H2O固體
g;②將上述固體置于燒杯中,
。(3)在0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中,鋁各形態(tài)的濃度(以Al3+計(jì))的對(duì)數(shù)(lgc)隨溶液pH變化的關(guān)系見下圖:第八十五頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日①用NaOH溶液調(diào)節(jié)(2)中溶液pH至7,該過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有
。②請(qǐng)?jiān)诳驁D中,畫出0.01mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中鋁各形態(tài)的濃度的對(duì)數(shù)lgc隨溶液pH變化的關(guān)系圖,并進(jìn)行必要的標(biāo)注。第八十六頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日解析
(1)根據(jù)題中信息及元素守恒NH4AlO(OH)HCO3熱分解的產(chǎn)物除Al2O3外還應(yīng)有NH3、H2O和CO2:2NH4AlO(OH)HCO3Al2O3+2NH3↑+3H2O+2CO2↑。(2)①n[NH4Al(SO4)2]=0.1L×0.1mol·L-1=0.01molm[NH4Al(SO4)2·12H2O]=0.01mol×453g·mol-1=4.53g≈4.5g②由固體配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的步驟為稱量→溶解→移液→洗滌→定容。(3)①從圖中可看出pH=7時(shí),Al元素全部以Al(OH)3形式存在,故離子方程式為Al3++3OH-Al(OH)3↓△第八十七頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日②依據(jù)題中給出的0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2的圖象,可畫出0.01mol·L-1的圖象,同時(shí)標(biāo)明鋁元素的存在形態(tài)Al3+、Al(OH)3、[Al(OH)4]-即可。答案(1)2NH4AlO(OH)HCO3Al2O3+2NH3↑+3H2O+2CO2↑(2)①4.5②溶解→移液→洗滌→定容(3)①Al3++3OH-Al(OH)3↓②△第八十八頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日(2009·湛江模擬)若NA代表阿伏加德羅常數(shù),則下列說法中,正確的是()A.22.4LHBr氣體中,含有NA對(duì)共用電子B.在SiO2+2CSi+2CO↑的反應(yīng)中,每當(dāng)有1mol氣體生成,就有4NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移C.在1L明礬[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中,若
n(Al3+)=0.2NA,則c(SO)>0.4mol/LD.分別處于第二、三周期的兩種元素的原子各1mol,其最外層電子數(shù)最多相差8NA
高溫第八十九頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日解析
A項(xiàng),沒有說明氣體的狀態(tài);B項(xiàng),有1molCO生成時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA;D項(xiàng),前三周期元素的最外層電子數(shù)最少為1個(gè),最多為8個(gè),最多相差7個(gè);C項(xiàng),因Al3+發(fā)生水解,故溶液中SO數(shù)大于0.4NA,其濃度大于0.4mol/L。答案
C
第九十頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日2.(2009·威海模擬)用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中,不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>
第九十一頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日A.裝置甲:防止鐵釘生銹B.裝置乙:可制得金屬錳C.裝置丙:實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯D.裝置?。候?yàn)證HCl氣體在水中的溶解性解析
甲裝置中鐵釘做陰極,這就是外接電源的陰極保護(hù),可防止鐵釘生銹;乙裝置中MnO2和鋁粉組成鋁熱劑,Mg條和KClO3是引燃劑,可提供鋁熱反應(yīng)需要的高溫;丙裝置中接收乙酸乙酯的試管中應(yīng)盛Na2CO3飽和溶液,使用NaOH溶液乙酸乙酯水解程度增大;丁裝置中由于HCl極易溶于H2O,可降低燒瓶中氣體壓強(qiáng),氣體迅速膨大。
答案C第九十二頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日3.下列有關(guān)結(jié)論中,正確的是()A.濃度為0.1mol/L的CuSO4溶液,溫度升高,溶液的pH降低B.一元酸與一元堿恰好完全反應(yīng)后的溶液中一定存在c(H+)=c(OH-)C.濃度相同的AlCl3、NH3·H2O、Ba(OH)2三物質(zhì)的溶液,等體積混合時(shí)沒有沉淀生成D.在所有能夠溶解Al(OH)3的溶液中,Cu2+、ClO-、Cl-、Ca2+一定能夠大量共存第九十三頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日解析
A項(xiàng),溫度升高,銅離子水解程度增大,pH降低;B項(xiàng),一元酸、堿的強(qiáng)弱不確定;C項(xiàng),濃度相同的三種溶液混合,Al3+恰好完全生成Al(OH)3沉淀;D項(xiàng),氫氧化鋁是兩性氫氧化物,既能溶解在酸中也能溶解在堿中,在酸性環(huán)境中,ClO-和H+生成弱電解質(zhì)HClO,在堿性環(huán)境中,Cu2+和OH-生成Cu(OH)2沉淀,在酸性、堿性環(huán)境中都不能共存。答案A
第九十四頁,共一百二十五頁,編輯于2023年,星期日4.
(2009·佛山模擬)下列說法中,正確的是()A.0.1mol/L的醋酸加水稀釋,c(H+)、c(OH-)同比
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