2018届二轮复习化学综合探究题型研究学案（江苏专用）

2018届二轮复习化学综合探究题型研究学案（江苏专用）

‎[题型特点]‎ 化学综合探究题是基于化学反应原理综合应用的探究题，围绕某一主题进行拓展，试题融合化学反应中能量变化、电化学原理、化学平衡原理等知识的应用，还与元素化合物知识、化学计算、氧化还原反应等联系起来综合考查。注重考查图表分析能力、信息的接受分析与应用能力，较难。‎ ‎1.(2017·江苏化学，20)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素，使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。‎ ‎(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应，可获得一种砷的高效吸附剂X，吸附剂X中含有CO，其原因是_____________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图1和图2所示。‎ ‎①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0～10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应 的离子方程式为______________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO＋H＋的电离常数为Ka1，则pKa1＝____________(pKa1＝－lgKa1)。‎ ‎(3)溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH＝7.1时，吸附剂X表面不带电荷；pH＞7.1时带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多；pH＜7.1时带正电荷，pH越低，表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如图3所示。‎ 图3‎ ‎①在pH 7～9之间，吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降，其原因是_________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎②在pH 4～7之间，吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱，这是因为______________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ 提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是 ‎________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ 解析　(1)由题所给原料中无碳元素，思考碳元素的来源，联想到NaOH可以吸收空气中的CO2。(2)①含酚酞溶液由无色变浅红色，说明溶液由pH小于8增大到8～10，由图1当pH增大到8～10时，H3AsO3减少，H2AsO在增加，说明H ‎3AsO3与OH－反应生成H2AsO。②Ka1＝，由图2，选c(H3AsO4)＝c(H2AsO)点，此时pH＝2.2，pKa1＝－lgc(H＋)＝2.2。(3)①pH 7～9之间，此时吸附剂X带有较多的负电荷，随pH升高，由图2可知五价砷以HAsO为主，负电荷增多，负电荷相互之间的静电斥力增加，吸附量下降。②在pH 4～7之间，吸附剂X表面带正电荷，由图2可知五价砷以H2AsO和HAsO为主，负电荷增多，正负电荷之间的静电吸引增大，有利于吸附；同时由图1可知三价砷以H3AsO3分子存在，与吸附剂X表面产生的静电引力小。利用氧化剂将三价砷转化为五价砷，吸附量增大。‎ 答案　(1)碱性溶液吸收了空气中的CO2‎ ‎(2)①OH－＋H3AsO3===H2AsO＋H2O　②2.2‎ ‎(3)①在pH 7～9之间，随pH升高H2AsO转变为HAsO，吸附剂X表面所带负电荷增多，静电斥力增加②在pH 4～7之间，吸附剂X表面带正电荷，五价砷主要以H2AsO和HAsO阴离子存在，静电引力较大　三价砷主要以H3AsO3分子存在，与吸附剂X表面产生的静电引力小加入氧化剂，将三价砷转化为五价砷 ‎2.(2016·江苏化学，20)铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。‎ ‎(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O转化为Cr3＋，其电极反应式为_________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(2)在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2＋和Pb2＋的去除率，结果如图所示。‎ ‎①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2＋和Pb2＋，其原因是_________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2＋和Pb2＋的去除率不升反降，其主要原因是___________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。‎ ‎①一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合价为＋3)与Fe2＋反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)，其离子方程式为 ‎_________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎②纳米铁粉与水中NO反应的离子方程式为 ‎4Fe＋ NO＋10H＋===4Fe2＋＋NH＋3H2O 研究发现，若pH偏低将会导致NO的去除率下降，其原因是_________________________________________________________。‎ ‎③相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO的速率有较大差异(见图)，产生该差异的可能原因是________________________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ Ⅰ含50 mg·L－1NO的水样 Ⅱ含50 mg·L－1 NO＋50 mg·L－1 Cu2＋的水样 解析　(1)Cr2O得6e－生成Cr3＋，溶液呈酸性，有：Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O。(2) ①铁炭混合物中铁的质量分数为0，说明剩下的全是炭(题给信息为活性炭)，活性炭具有吸附性，能吸附水中的重金属离子而除去少量的Cu2＋、Pb2＋。②由(1)可知铁炭混合物除去重金属离子的原理是构成微电池，当铁含量过多时，炭含量少，构成微电池的数目减少，效率下降。(3)①反应物为Fe2＋、BH，生成物为Fe、H2和B(OH)，BH中H显－1价，被氧化为H2，注意溶液呈碱性，配平。②pH偏低，说明c(H＋)大，纳米铁粉能与H＋反应。③由图可知含有Cu2＋的溶液中去除速率快，可以从影响速率的因素角度分析，如Cu2＋的催化作用，铁置换Cu构成原电池，加快纳米铁的反应速率。‎ 答案　(1)Cr2O＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O ‎(2)①活性炭对Cu2＋和Pb2＋有吸附作用 ‎②铁的质量分数增加，铁炭混合物中微电池数目减少 ‎(3)①2Fe2＋＋BH＋4OH－===2Fe＋2H2↑＋B(OH) ‎②纳米铁粉与H＋反应生成H2‎ ‎③Cu2＋催化纳米铁粉去除NO的反应(或形成的Fe－Cu原电池增大纳米铁粉去除NO的反应速率)‎ ‎3.(2015·江苏化学，20)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为 NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)‎ ΔH＝－200.9 kJ·mol－1‎ NO(g)＋O2(g)===NO2(g)‎ ΔH＝－58.2 kJ·mol－1‎ SO2(g)＋O3(g)===SO3(g)＋O2(g)‎ ΔH＝－241.6 kJ·mol－1‎ ‎(1)反应3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ ‎(2)室温下，固定进入反应器的NO、SO2的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3)∶n(NO)的变化见下图：‎ ‎①当n(O3)∶n(NO)＞1时，反应后NO2的物质的量减少，其原因是________________________________________________________。‎ ‎②增加n(O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，其可能原因是________________________________________________________。‎ ‎(3)当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时，清液(pH约为8)中SO将NO2转化为NO，其离子方程式为_____________________________。‎ ‎(4)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液，达到平衡后溶液中c(SO)＝____________________[用c(SO)、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示]；CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率，其主要原因是________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ 解析　(1)对所给的三个热化学方程式由上到下依次标记为①、②、③，由反应①‎ 和②可知O2是中间产物，①＋②×2消去O2，可得目标反应的ΔH＝－200.9 kJ·mol－1＋(－58.2 kJ·mol－1)×2＝－317.3 kJ·mol－1。(2)①由图可知，当n(O3)∶n(NO)>1时，n(NO)没有变化，而n(NO2)减少，说明NO2被O3氧化了，生成了更高价态的氧化物N2O5；②SO2具有较强的还原性，O3具有较强的氧化性，而增加n(O3)，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，其原因可能是SO2与O3的反应速度很慢，SO2的量变化不明显。(3)SO将NO2还原为NO，本身被氧化为SO，溶液的pH约为8，说明溶液呈弱碱性，由此可写出反应的离子方程式：SO＋2NO2＋2OH－===SO＋2NO＋H2O。(4)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液，发生反应：CaSO3(s)＋SOCaSO4(s)＋SO(aq)，溶液中CaSO3、CaSO4均处于饱和状态，则有＝＝，所以c(SO)＝·c(SO)；由反应CaSO3(s)＋SO(aq)CaSO4(s)＋SO(aq)可知，CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收率的主要原因是增大了溶液中c(SO)，使反应速率加快。‎ 答案　(1)－317.3‎ ‎(2)①O3将NO2氧化为更高价氮氧化物(或生成了N2O5)‎ ‎②SO2与O3的反应速率慢 ‎(3)SO＋2NO2＋2OH－===SO＋2NO＋H2O ‎(4)×c(SO)　CaSO3转化为CaSO4使溶液中SO的浓度增大，加快SO与NO2的反应速率 ‎4.(2014·江苏化学，20)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。‎ 由硫化氢获得硫单质有多种方法。 ‎ ‎(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如上图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：‎ S2－－2e－===S　　(n－1)S＋S2－===S ‎①写出电解时阴极的电极反应式：______________________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成___________________________________________________________。‎ ‎(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。‎ ‎①在图示的转化中，化合价不变的元素是________。‎ ‎②反应中当有1 mol H2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的物质的量不变，需消耗O2的物质的量为________。‎ ‎③在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有________。‎ ‎(3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图所示，H2S在高温下分解反应的化学方程式为___________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ 解析　(1)①电解时，阴极溶液中的阳离子放电，即水溶液中的H＋放电生成H2和OH－。②由题给反应可知，阳极区生成了S，S可以理解为(n－1)S＋S2－，加入稀硫酸生成S单质同时还有H2S气体。(2)①由图示反应原理，溶液里H2O中＋1价的H，Cl－、Cu2＋没有参与氧化还原，即H、Cl、Cu三种元素的化合价没有变化。其他元素如O(O2被还原为－2价氧)、Fe(Fe3＋与Fe2＋相互转化)、S(S2－转化为S)的化合价均有变化。②根据得失电子守恒可知，1 mol H2S转化为S单质时，需要氧气0.5 mol。③欲不生成CuS，可以增加氧化剂O2的量，也就是增加混合气体中空气的比例，使S2－完全氧化为硫单质。(3)若H2S分解生成H2和S，气体体积比为1∶1，由图示可知在高温下分解生成的两种气体的体积比为2∶1，设硫蒸气的化学式为Sn，则有H2S―→H2＋Sn，由原子守恒得n＝2，配平即可。‎ 答案　(1)①2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－‎ ‎②S＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑‎ ‎(2)①Cu、H、Cl(或铜、氢、氯)　②0.5 mol　③提高混合气体中空气的比例 ‎(3)2H2S2H2＋S2‎ ‎5.(2013·江苏化学，20)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的作用。‎ ‎(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：‎ ‎2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH1＝＋3 359.26 kJ·mol－1‎ CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s)‎ ΔH2＝－89.61 kJ·mol－1‎ ‎2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)===6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH3‎ 则ΔH3＝________kJ·mol－1。‎ ‎(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：‎ ‎11P4＋60CuSO4＋96H2O===20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4‎ ‎60 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是________。‎ ‎(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。‎ ‎①为获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制在________；pH＝8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为________。‎ ‎②Na2HPO4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液则显酸性，其原因是_______________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________(用离子方程式表示)。‎ ‎(4)磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2∶1反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体X，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢谱如下图所示。‎ ‎①酸性气体是________(填化学式)。‎ ‎②X的结构简式为________。‎ 解析　(1)由盖斯定律，目标反应可由反应①＋反应②×6，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2×6＝＋2 821.6 kJ·mol－1。(2)Cu3P中Cu显＋1价，所以60 mol CuSO4参加反应得到60 mol电子，P4被氧化到H3PO4，每有1 mol P4被氧化失去电子20 mol，所以60 mol CuSO4能氧化3 mol白磷。(3)①由图可知pH介于4和5.5之间时溶液中只有H2PO。当pH＝8时，c(HPO)＞c(H2PO)。②Na2HPO4溶液显碱性是因为HPO的水解大于其电离。由题干可知Ca3(PO4)2难溶于水，加入CaCl2溶液，生成Ca3(PO4)2沉淀，促进电离平衡正向移动生成H＋，则溶液呈酸性。(4)①由两种反应物中含有的元素可知酸性气体是HCl。②由于有HCl生成，该反应可以看作三氯氧磷中的Cl与季戊四醇中的羟基H结合，即发生取代反应，由二者物质的量之比为2∶1，可知每份三氯氧磷中2个氯原子与季戊四醇中2个羟基氢原子结合成HCl，P原子与两个羟基氧原子结合成环，由此可写出X的结构简式。‎ 答案　(1)2 821.6　(2)3 mol ‎(3)①4～5.5(介于此区间内的任意值或区间均可)　c(HPO)>c(H2PO)‎ ‎②3Ca2＋＋2HPO===Ca3(PO4)2↓＋2H＋‎ ‎(4)①HCl　②‎ 备考策略 综合应用化学学科知识与方法解决复杂、陌生情境问题，是考生化学平衡能力的综合体现，解决综合探究性问题要求我们首先具有良好的信息素养，能有效地获取和加工信息，建立情境信息、已有知识与问题指向之间的联系；要能准确分析问题情境，确定问题的指向，通过分析比较、类比迁移、概括推理等方法，确定解决问题的方向和途径；要能正确运用化学反应原理、氧化还原反应等相关知识分析和解决问题。解答该类试题的一般方法：结合已有知识，分析理解原理；根据试题要求，逐一规范解答。‎ ‎[考点精要]‎ ‎1.运用盖斯定律计算化学反应热或书写热化学方程式的关键：①先找准反应物和生成物的计量关系，再用盖斯定律进行计算；②要注明反应物、生成物的聚集状态；③放热反应ΔH为“－”、吸热反应ΔH为“＋”。利用盖斯定律书写热化学方程式的思维模式为：‎ 特别提醒：通过热化学方程式变形时，利用“加法”不容易出错。‎ 应用盖斯定律进行简单计算时，同时注意：‎ ‎①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。‎ ‎②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。‎ ‎③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。‎ ‎④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。‎ ‎2.氧化还原反应化学方程式书写和电子转移数目的计算，关键是根据化合价升降正确判断出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，再运用氧化还原反应规律进行分析，特别要关注歧化、归中等复杂反应。‎ ‎①知识线索。‎ ‎②正确标出元素化合价：正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。‎ 近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断 CuFeS2　Cu＋2　Fe＋2　S－2　K2FeO4　Fe＋6‎ Li2NH　 N－3　 LiNH2　 N－3　 AlN　 N－3‎ Na2S2O3　 S＋2　 MO　 M＋5　 C2O　 C＋3‎ HCN　 C＋2　 N－3　 CuH　 Cu＋1　 H－1‎ FeO Fe＋(8－n) Si3N4 Si＋4 N－3‎ ‎③配平的基本技能。‎ a.全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。‎ b.自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。‎ c.缺项配平法：先使得失电子数配平，再观察两边电荷。看反应物这边缺正电荷，一般加H＋，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH－，生成物一边加水。然后进行两边电荷数配平。‎ d.当方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。‎ ‎④氧化还原反应计算题中重要的解题思想。‎ 对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——‎ 反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为始态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速，获得正确结果。‎ 如2014年江苏化学第20题(2)②反应中当有1 mol H2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的物质的量不变，需要消耗O2的物质的量：‎ ‎3.特定条件下电极反应式的书写。‎ ‎(1)原电池正、负极判断方法(注意观察装置图中下列信息)。‎ 说明　原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要认为活泼电极一定作负极。‎ ‎(2)可充电电池。‎ ‎(3)化学电源中电极反应式书写的一般步骤。‎ 可用“加减法”书写电极反应式。‎ ‎①先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。‎ ‎②‎ 注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH－，若电解质溶液为酸性，则H＋必须写入正极反应式中，O2生成水。‎ ‎③正、负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。‎ ‎(4)燃料电池电极反应式的书写。‎ 根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况。‎ ‎①酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O ‎②碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ ‎③固体电解质(高温下能传导O2－)环境下电极反应式：O2＋4e－===2O2－‎ ‎④熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO。‎ 再根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式。‎ 电池的总反应式和正、负极反应式之间有如下关系：电池的总反应式＝电池正极反应式＋电池负极反应式；‎ 电池负极反应式＝电池的总反应式－电池正极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。‎ ‎(5)电解时粒子的移动方向。‎ 特别提醒：电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。‎ ‎(6)分析电解过程的思维程序。‎ ‎①判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。‎ ‎②分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋‎ 和OH－)。‎ ‎③排出阴、阳两极的放电顺序。‎ 阴极：阳离子放电顺序为Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。‎ 阳极：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。‎ 注意　a.阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。‎ b.最常用、最重要的放电顺序是阳极；Cl－＞OH－；阴极：Ag＋＞Cu2＋＞H＋。‎ c.电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。‎ ‎④分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。‎ ‎⑤最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。‎ ‎4.利用化学平衡图像分析方法训练对图、表中有效信息快速获取的手段。‎ ‎5.新信息图表题。‎ 表格型题的解题要点在于通过审题，获取有用信息，然后对表格中数据进行比较分析，依据物质的性质、变化规律进行解答；直角坐标系题的解题要点在于解题时要求学生首先弄清楚自变量和因变量到底是什么，注意理解起点、终点、转折点的含义。然后根据所学知识分析概念、图像、数值三者之间的关系。‎ ‎[考法指导]‎ ‎　反应原理为主的综合探究 ‎【考法训练1】 (2016·苏锡常镇三模)NH3是一种重要的化工原料，可用来制备肼、硝酸、硝酸铵和氯胺等。‎ ‎(1)N2和H2以物质的量之比为1∶3在不同温度和压强下发生反应：N2＋3H22NH3，测得平衡体系中NH3的物质的量分数如图甲所示。‎ ‎①下列途径可提高氨气产率的是__________(填字母)；‎ a.采用常温条件 b.采用适当的催化剂 c.将原料气加压 d.将氨液化，并不断移去液氨 ‎②图甲中所示的平衡体系中NH3的物质的量分数为0.549和0.478时，该反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1________K2(填“>”“<”或“＝”)。‎ ‎(2)肼(N2H4)是一种火箭燃料。已知：‎ N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1‎ N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534.0 kJ·mol－1‎ NO2(g)===N2O4(g)　ΔH＝－28.0 kJ·mol－1‎ ‎①反应2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1；‎ ‎②氨气与次氯酸钠溶液反应生成肼的离子方程式为 ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3，其工作原理如图乙所示。‎ ‎①阴极的电极反应式为______________________________________；‎ ‎②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3，则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为________。‎ ‎(4)饮用水消毒时，氯胺(NH2Cl等)在酸性条件下具有良好的效果，其原因是__________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ 解析　①常温下该反应不能进行，a错误，使用适当催化剂，加快反应速率，但不能改变平衡，b错误，加压平衡正向移动，c正确；液化并移走氨气，平衡正向移动，d正确。②平衡常数仅与温度有关，这两个平衡在同一温度下，故K1＝K2。(2)①将题给反应依次编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，将反应Ⅱ×2－反应Ⅰ－反应Ⅲ×2可得目标反应；②反应物为NH3和ClO－，生成物为N2H4和Cl－，结合得失电子守恒和原子守恒写出方程式。(3)①阴极发生还原反应，由图可知，为NO→NH，电解质溶液为酸性；②阳极反应为NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋，当生成l mol NO时，阳极消耗的NO的物质的量＝1 mol，转移3 mol电子，则阴极消耗的NO为 mol，产生的NH为 mol，则需要补充 mol的NH3，参加反应的NO的物质的量＝1＋＝ (mol)。(4)氯胺与水发生反应生成NH3和HClO，酸性条件下NH3与H＋反应，平衡正向移动，HClO的浓度增大，消毒效果好。‎ 答案　(1)①cd　②＝‎ ‎(2)①－1 079.7　②2NH3＋ClO－===Cl－＋N2H4＋H2O ‎(3)①NO＋5e－＋6H＋===NH＋H2O　②1∶4‎ ‎(4)氯胺与水反应存在平衡：NH2Cl＋H2ONH3＋HClO，酸性条件下平衡右移使次氯酸的浓度变大 ‎【考法训练2】 (2017·苏锡常镇二调)燃煤烟气中含有大量NOx、CO2、CO和SO2，经处理可获得重要的化工原料。‎ ‎(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。‎ CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH1＝－574.0 kJ·mol－1　平衡常数为K1‎ CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝＋1 160.0 kJ·mol－1　平衡常数为K2‎ ‎①反应CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，平衡常数K＝____________________________________________________________‎ ‎(K1、K2表示)；‎ ‎②若反应中还原NOx至N2，消耗标准状况下4.48 L CH4，则反应过程中转移的电子总数为________。‎ ‎(2)利用烟气中分离所得的CO2、CO与H2按一定比例混合在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：‎ 反应1：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1＝－99.0 kJ·mol－1‎ 反应2：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)‎ ΔH2＝483.0 kJ·mol－1‎ 反应3：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3＝384.0 kJ·mol－1‎ ‎(注：以上三个反应存在问题，不符合盖斯定律，读者理解题意即可。为遵重原卷，未作修改，望读者知悉。)‎ 反应体系中CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。‎ ‎①α(CO)值随温度升高而减小的原因是 ‎__________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________；‎ ‎②图中的p1、p2、p3由大到小的顺序为_____________________。‎ ‎(3)亚氯酸钠(NaClO2)和次氯酸钠(NaClO)混合液作为复合吸收剂可脱除烟气中的NOx、SO2，使其转化为NO、SO。‎ ‎①写出NO与NaClO2反应的离子方程式：_________________________‎ ‎______________________________________________________________；‎ ‎②图甲表示在一定条件下温度与复合吸收剂对烟气中SO2、NO脱除效率的关系，图中SO2比NO脱除效率高的原因可能是______________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎③从复合吸收剂吸收烟气后的废液中可回收得到NaHSO4，低温电解NaHSO4水溶液可制备工业上常用的强氧化剂Na2S2O8，原理如图乙所示，电解时电极Ⅰ的电极反应式为_____________________________________________。‎ 解析　(1)①该反应可由题给两个反应相加后除以2得到，平衡常数K＝；②标准状况下，4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol，CH4中碳元素化合价从－4价变为＋4价，则转移电子的物质的量＝0.2 mol×8＝1.6 mol。(3)①NaClO2溶液呈碱性，反应的离子方程式见答案；②SO2脱除效果好的原因可能是SO2在水中溶解度较大，且还原性强；③电极Ⅰ为阳极，发生失电子的氧化反应，电极反应式见答案。‎ 答案　(1)①　②1.6 NA ‎(2)①升高温度时，反应1为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应3为吸热反应，平衡向右移动，又使得CO的量增大 ‎②p1＞p2＞p3‎ ‎(3)①4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋3Cl－＋2H2O ‎②SO2易溶于水，NO难溶于水，吸收剂中SO2浓度明显比NO大(或SO2的还原性强或脱硝反应活化能较高)‎ ‎③2SO－2e－===S2O ‎【考法训练3】 (2017·盐城三调)镁的单质及其化合物在电池制造、储氢及大气治理等方面用途非常广泛。‎ ‎(1)一种镁－锂双离子二次电池的装置如图甲所示。‎ ‎①放电时，迁移至正极区的离子是________；‎ ‎②充电时，阳极的电极反应式为__________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(2)纳米MgH2和LiBH4组成的体系如图乙所示，400 ℃以上受热放氢时发生反应的化学方程式为_________________________________________。‎ ‎(3)镁将成为未来超级燃料，燃烧时还可除去空气中过多的温室气体。已知1 g固态镁在CO2气体中完全燃烧放出4.3 kJ的热量，该反应的热化学方程式为_____________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(4)MgO浆液是高活性的脱硫剂，脱除烟气中的SO2主要包含的反应有：‎ Ⅰ.Mg(OH)2＋SO2===MgSO3＋H2O；‎ Ⅱ.MgSO3＋SO2＋H2O===Mg(HSO3)2；‎ Ⅲ.Mg(HSO3)2＋Mg(OH)2===2MgSO3＋2H2O；‎ Ⅳ.2MgSO3＋O2===2MgSO4。‎ 用MgO浆液脱硫时，脱硫效率、pH及时间的关系如图丙所示。‎ 已知：20 ℃，H2SO3的K1＝1.54×10－2，K2＝1.02×10－7；25 ℃时，Ksp(CaSO3)＝3.1×10－7，Ksp[Mg(OH)2]＝1.2×10－11，MgSO3的溶解度为0.646 g/100 g H2O。‎ ‎①脱硫过程中使浆液pH减小最显著的反应是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)；‎ ‎②约9 000 s之后，脱硫效率开始急速降低，其原因是_______________；‎ ‎③其他条件相同时，镁基和钙基脱硫效率与液、气摩尔流量比如图丁所示，镁基脱硫效率总比钙基大，除生成的MgSO4具有良好的水溶性外，还因为______________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ 解析　①放电时为原电池，阳离子移向正极，图中为Li＋透过膜，所以向正极移动的为Li＋；②Li＋移向正极，Li1－xFePO4结合Li＋生成LiFePO4，电极反应式为Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4，充电为电解池，阳极反应式见答案。(2)从图乙看，MgH2和LiBH4生成LiH、MgB2和H2，分别根据B、Li、H守恒配平反应。(3)Mg与CO2反应生成MgO和C，化学方程式为2Mg＋CO2===2MgO＋C，1 g Mg反应放出4.3 kJ热量，则48 g Mg反应放出的热量＝48×4.3 kJ＝206.4 kJ，热化学方程式要标上物质的状态，放热反应的ΔH标为负号，单位为kJ·mol－1。(4)①四个反应中，反应Ⅱ由难溶的MgSO3转化为可溶性的Mg(HSO3)2，HSO显酸性，pH明显减小，②9 000 s时，脱硫效率下降，此时对应的pH约为3，说明Mg(OH)2已耗尽，不再吸收SO2；③镁基脱硫效率比钙基大，由给出的数据知，MgSO3的溶解度比CaSO3的大，故用Mg(OH)2比Ca(OH)2更易吸收，由于MgSO3的溶解度大，电离出的SO多，故更易被O2氧化生成更稳定的SO。‎ 答案　(1)①Li＋　②LiFePO4－xe－===Li1－xFePO4＋xLi＋‎ ‎(2)MgH2＋2LiBH4===2LiH＋MgB2＋4H2↑‎ ‎(3)2Mg(s)＋CO2(g)===2MgO(s)＋C(s)‎ ΔH＝－206.4 kJ·mol－1‎ ‎(4)①Ⅱ　②浆液中Mg(OH)2已耗尽 ‎③MgSO3溶解度比CaSO3大；MgSO3比CaSO3更易氧化 ‎　以工业生产、图像分析为主的综合探究 ‎【考法训练4】 (2017·南京盐城连云港二模)钴及其化合物可应用于催化剂、电池、颜料与染料等。‎ ‎(1)CoO是一种油漆添加剂，可通过反应①②制备。‎ ‎①2Co(s)＋O2(g)===2CoO(s)‎ ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②CoCO3(s)===CoO(s)＋CO2(g)‎ ΔH＝b kJ·mol－1。‎ 则反应2Co(s)＋O2(g)＋2CO2(g)===2CoCO3(s)的ΔH＝________。‎ ‎(2)某锂电池的电解质可传导Li＋，电池反应式为LiC6＋CoO2C6＋LiCoO2。‎ ‎①电池放电时，负极的电极反应式为_____________________________‎ ‎____________________________________________________________，‎ Li＋向________移动(填“正极”或“负极“)；‎ ‎②一种回收电极中Co元素的方法是：将LiCoO2与H2O2、H2SO4反应生成CoSO4，该反应的化学方程式为 ‎___________________________________________________________。‎ ‎(3)BA3F高压法制备醋酸采用钴碘催化循环过程如图所示，该循环的总反应方程式为_______________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________(反应条件无需列出)。‎ ‎(4)某含钴催化剂可同时催化去除柴油车尾气中的碳烟(C)和NOx。不同温度下，将10 mol模拟尾气(成分如表所示)以相同的流速通过该催化剂，测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如图所示。‎ 模拟尾气 气体 碳烟 NO O2‎ He 物质的量分数或物质的量 ‎0.25 %‎ ‎5%‎ ‎94.75%‎ a mol ‎①380 ℃时，测得排出的气体中含0.45 mol O2和0.052 5 mol CO2，则Y的化学式为________；‎ ‎②实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是___________‎ ‎______________________________________________________________。‎ 解析　(1)目标反应可由反应①－2×②得到，则ΔH＝(a－2b)kJ·mol－1。(2)①电池放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为LiC6－e－===Li＋＋C6，原电池中阳离子向正极方向移动；②由题意，＋3价的Co转化变＋2价，则H2O2中－1价的O转化为0价，化学方程式见参考答案。(3)由图示关系可罗列出其中的各反应，从而可得该循环的总反应方程式为CO＋CH3OH―→CH3COOH。(4)①按题意，反应前O2共0.5 mol，NO共0.025 mol，反应后生成0.052 5mol CO2，但消耗0.05 mol O2，剩余0.45 mol O2，必然有0.002 5 mol CO2由NO转化时得到，设生成N2时同时得到CO2的物质的量为x，生成N2O同时得到CO2的物质的量为y，即：‎ 则有：x＋y＝0.002 5 mol，2x＋4y＝10 mol×0.25%×(8%＋16%)＝0.006 mol，解得x＝0.002 mol，y＝0.000 5 mol，即2x＝0.004 mol，4y＝0.002 mol，所以图像Y处为N2O；②NO2中存在N2O4，不便于定量测定或真实尾气中以NO为主。‎ 答案　(1)(a－2b) kJ·mol－1‎ ‎(2)①LiC6－e－===Li＋＋C6　正极 ‎②2LiCoO2＋H2O2＋3H2SO4===Li2SO4＋2CoSO4＋4H2O＋O2↑‎ ‎(3)CO＋CH3OH―→CH3COOH　(4)①N2O　②真实的尾气中的NOx 以NO为主(或NO较NO2稳定，NO2中存在N2O4，不便于定量测定)‎ ‎【考法训练5】 (2017· 通扬泰六市联考)SO2和氮氧化物的转化和综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。‎ ‎(1)H2还原法是处理燃煤烟气中SO2的方法之一。已知：‎ ‎2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)‎ ΔH＝a kJ·mol－1‎ H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝b kJ·mol－1‎ H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝c kJ·mol－1‎ 写出SO2(g)和H2(g)反应生成S(s)和H2O(g)的热化学方程式：_____________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(2)20世纪80年代Townley首次提出利用电化学膜脱除烟气中SO2的技术：将烟气预氧化使SO2转化为SO3，再将预氧化后的烟气利用如图所示原理净化利用。‎ ‎①阴极反应方程式为_______________________________________；‎ ‎②若电解过程中转移1 mol电子，所得“扫出气”用水吸收最多可制得质量分数为70%的硫酸________g。‎ ‎(3)利用脱氮菌可净化低NO废气浓度。当废气在塔内停留时间均为90 s的情况下，测得不同条件下NO的脱氮率如图Ⅰ、Ⅱ所示。‎ ‎①由图Ⅰ知，当废气中的NO含量增加时，宜选用________法提高脱氮效率；‎ ‎②图Ⅱ中，循环吸收液加入Fe2＋、Mn2＋提高了脱氮的效率，其可能原因为___________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ ‎(4)研究表明：NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。图Ⅲ所示为复合吸收剂组成一定时，温度对脱硫脱硝的影响。‎ ‎①温度高于60 ℃后，NO去除率随温度升高而下降的原因为______________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________；‎ ‎②写出废气中的SO2与NaClO2反应的离子方程式______________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ 解析　(1)由盖斯定律可算出反应的焓变，要注意热化学方程式要写物质状态。(2)①由原理图知，在阴极SO3、O2转化为SO，故阴极反应式为2SO3＋O2＋‎ ‎4e－===2SO；②阳极发生反应为2SO－4e－===2SO3＋O2↑，故转移1 mol电子时，生成SO3的物质的量为0.5 mol，可生成H2SO4的物质的量为0.5 mol，即49 g，可制得70%的硫酸的质量＝ g＝70 g。(3)①由图Ⅰ知，当废气中的NO含量增加时，“厌氧反硝化法”脱氮率降低，而“好氧硝化法”脱氮率升高，故选择“好氧硝化法”，②提高脱氮效率可加快反应速率，故Fe2＋、Mn2＋可能是反应的催化剂。(4)①温度过高时，要考虑物质分解、物质水解、物质挥发、气体溶解度降低等因素，结合本题的反应，可找到H2O2易分解这个因素；②溶液中，SO2的氧化产物为SO，ClO的还原产物是Cl－(不要写成Cl2，Cl2仍有较强的氧化性)，再写出ClO＋SO2―→Cl－＋SO，最后全面配平。‎ 答案　(1)SO2(g)＋2H2(g)===S(s)＋2H2O(g)　ΔH＝(a－2b＋2c) kJ·mol－1‎ ‎(2)①2SO3＋O2＋4e－===2SO　②70‎ ‎(3)①好氧硝化 ‎②Fe2＋、Mn2＋对该反应有催化作用 ‎(4)①温度升高，H2O2分解速率加快 ‎②2H2O＋ClO＋2SO2===Cl－＋2SO＋4H＋‎ ‎【考法训练6】 (2017·通扬泰三调)黄铁矿(主要成分为FeS2)的利用对资源和环境具有重要意义。‎ ‎(1)工业上煅烧黄铁矿可制取SO2。已知下列热化学方程式：‎ ‎4FeS2(s)＋11O2(g)===2Fe2O3(s)＋8SO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1‎ S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝b kJ·mol－1‎ Fe(s)＋2S(s)===FeS2(s)　ΔH＝c kJ·mol－1‎ 则4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH＝________________kJ·mol－1。‎ ‎(2)一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图所示。‎ ‎①写出图甲中Fe3＋与FeS2反应的离子方程式；‎ ‎________________________________________________________；‎ ‎②硝酸也可将FeS2氧化为Fe3＋和SO，使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢，其原因是_________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ ‎(3)控制Fe2＋的浓度、溶液体积和通入O2的速率一定，图乙所示为改变其他条件时Fe2＋氧化的转化率随时间的变化。‎ ‎①加入NaNO2发生反应，2H＋＋3NO===NO＋2NO↑＋H2O。若1 mol NaNO2完全反应，则转移电子的数目为________mol。‎ ‎②加入NaNO2、KI发生反应：4H＋＋2NO＋2I－===2NO↑＋I2＋2H2O。解释图乙中该条件下能进一步提高单位时间内Fe2＋转化率的原因：____________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎(4)为研究FeS2作电极时的放电规律，以FeS2作阳极进行电解，由FeS2放电产生粒子的含量与时间、电压(U)的关系如图丙所示。‎ 丙 ‎①写出t1～t2间FeS2所发生的电极反应式：____________________‎ ‎__________________________________________________________；‎ ‎②当电压的值介于3U～4U之间，FeS2放电所得主要粒子为________。‎ 解析　(1)依据盖斯定律，可得所求反应的焓变。(2)①从图甲中看，Fe3＋氧化FeS2生成Fe2＋和SO，根据Fe和S得失电子守恒配平反应；②从图甲中分析知，NO可作为反应过程中的催化剂，浓硝酸在反应中生成NO2，而稀硝酸 生成NO，可作催化剂用。(3)①N元素发生歧化反应，3 mol NO参加反应时，转移2 mol e－，则1 mol NaNO2完全反应时，转移 mol电子；②图乙中，未通NO时，Fe2＋的转化率最低，同时加入NaNO2和KI时，Fe2＋转化率最高，根据反应知，在酸性条件下，NO和I－反应有NO生成，而NO为该过程的催化剂。(4)①图丙中，在t1～t2间，产物为Fe2＋和S，电极反应式见答案；②在3U～4U之间，生成物变化较多的是Fe3＋和SO，而S和Fe2＋相对基本不变。‎ 答案　(1)a＋4c－8b ‎(2)①14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋‎ ‎②稀硝酸反应后被还原为NO，浓硝酸被还原为NO2，NO可作催化剂，而NO2不能 ‎(3)①　②生成的催化剂NO更多，加快了反应速率 ‎(4)①FeS2－2e－===Fe2＋＋2S　②Fe3＋、SO ‎【当堂指导】‎ 化学综合探究题一般都是组合题，每小题往往相对独立，各自考查不同的知识，解题时，审题“三读”：‎ ‎(1)泛读，明确有几个条件及求解的问题；‎ ‎(2)细读，把握关键字、词和数量关系等；‎ ‎(3)精读，要深入思考，注意挖掘隐含信息等。注意“向细心要分，向整洁规范要分”。认真审题后，根据题目中给出的文字、图像、数据等提炼出重要的信息，然后分析每小题的考查方向，明确该用哪部分化学理论知识来解答。‎ ‎1.用FeⅡEDTA(Fe2＋的EDTA络合物)溶液作吸收液可脱除烟气中的NO。某学习小组用下列装置模拟烟气中NO的脱除，并用H2O2氧化吸收液，通过对氧化后溶液中NO含量测定验证该吸收液的吸收效果。‎ 已知H2O2氧化吸收液中络合的NO反应机理如下：‎ Fe2＋＋H2O2→Fe3＋＋HO·＋OH－‎ NO＋HO·―→H·＋NO2‎ NO2＋HO·―→H＋＋NO ‎(1)装置A中Cu粉与过量稀硝酸反应的离子方程式 ‎_______________________________________________________。‎ ‎(2)装置C中搅拌的作用__________________________________‎ ‎_______________________________________________________。‎ ‎(3)判断装置C中FeⅡEDTA溶液吸收NO达到饱和依据的实验现象是_______________________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(4)25℃时，用不同pH的FeⅡEDTA吸收NO，氧化后NO物质的量浓度随pH的变化如图所示：‎ 当pH＞4时，NO浓度随pH增大而变小，一方面是pH增大使Fe2＋容易被氧化，导致络合NO变少；另一方面是 ‎_________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ ‎(5)实验中氧化吸收液所消耗的H2O2的量是多于理论计算量的，原因是_________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________‎ ‎(6)请补充完整吸收液氧化后的再生实验步骤：向氧化后的吸收液中________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎(已知pH＝1时溶液析出白色EDTA，pH＝12时Fe3＋能从FeⅢEDTA中沉淀出来；实验中须使用的试剂：NaOH溶液、FeSO4溶液、稀H2SO4；除常用仪器外须使用仪器：砂芯漏斗)‎ 解析　(2)搅拌的目的是使气液混合均匀，使其充分反应，增大吸收效率。(3)当吸收NO达到饱和时不再吸收，装置B、D中气泡的逸出速率基本相同。(4)反应是利用HO·氧化，根据反应Fe2＋＋H2O2―→Fe3＋＋HO·＋OH－可知pH变大，抑制该反应，从而使HO·浓度变小，氧化能力减弱。(5)H2O2不稳定，使用时会分解，本流程中在Fe2＋的催化下H2O2更易发生分解，所以用量要稍多些。(6)再生需要将FeⅢEDTA分离，根据信息pH＝12时Fe3＋能从FeⅢ EDTA中沉淀出来；然后分离出EDTA，利用信息pH＝1时溶液析出白色EDTA；最后能与FeSO4溶液混合溶解，调节pH＝4(根据图确定)。‎ 答案　(1)3Cu2＋＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎(2)使气液混合均匀，增大吸收效率 ‎(3)装置B、D中气泡的逸出速率基本相同 ‎(4)pH过大会抵制H2O2氧化时HO·的产生，使氧化效果变差 ‎(5)H2O2在Fe2＋的催化下发生分解 ‎(6)加NaOH溶液调节pH＝12，用砂芯漏斗过滤，向滤液中加入稀H2SO4调节pH＝1，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，把白色固体与FeSO4溶液混合溶解，调节pH＝4‎ ‎2.肼是重要的化工原料，某研究性学习小组利用尿素法制备水合肼(N2H4·H2O)，并探究其性质。‎ 已知总反应方程式为：CO(NH2)2＋NaClO＋2NaOH→N2H4·H2O＋NaCl＋Na2CO3。‎ 主要副反应：N2H4＋2NaClO===N2↑＋2H2O＋2NaCl ΔH<0‎ ‎3NaClO===2NaCl＋NaClO3　ΔH>0‎ CO(NH2)2＋2NaOH===2NH3↑＋Na2CO3　ΔH>0‎ ‎【深度氧化】：CO(NH2)2＋3NaClO===N2↑＋3NaCl＋CO2↑＋2H2O　ΔH<0‎ 实验一：制备NaClO和NaOH的混合溶液 向30%的NaOH溶液中通入Cl2，保持温度在30℃以下，至溶液显浅黄绿色停止通Cl2。静置后取上层清液，检测NaClO的浓度。倾出上层清液，配制所需浓度的NaClO和NaOH的混合溶液。‎ ‎(1)配制30% NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有________(填序号)。‎ A.容量瓶 B.烧杯 C.烧瓶 D.玻璃棒 ‎ E.胶头滴管 ‎(2)通氯气时温度需要在30℃以下，其主要目的是______________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎(3)检测NaClO浓度的目的可能是____________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ 实验二：制取水合肼(实验装置如图)‎ 控制反应温度，将分液漏斗中的溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充分反应。然后加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，边搅拌边急速升温，收集108～114 ℃馏分。‎ ‎(4)分液漏斗中的溶液是__________________(填“NaOH和NaClO混合溶液”或“CO(NH2)2溶液)‎ ‎(5)必须急速升温，其目的是_______________________________‎ ‎________________________________________________________‎ 实验三：测定馏分中水合肼的质量分数 水合肼具有还原性，被氧化成氮气。测定水合肼的质量分数可采用下列步骤：‎ a.准确称取馏分2.000 g，经溶解、转移、定容等步骤，配制250 mL溶液 b.移取10.00mL于锥形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液 c.用0.100 0 mol·L－1碘的标准溶液滴定，记录消耗碘的标准液的体积 d.进一步操作与数据处理 ‎(6)水合肼与碘溶液反应的化学方程式为________________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ ‎(7)滴定时，碘的标准溶液盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。‎ ‎(8)若本次滴定消耗碘的标准溶液为18.00 mL，可测算出产品中N2H4·H2O的质量分数为________。‎ 解析　(1)注意是配制质量分数的溶液，需要用到量筒、烧杯和玻璃棒。(2)温度过高，NaClO会发生歧化反应分解。Cl2与NaOH会生成NaClO2、NaClO3等，造成NaClO浓度低。(3)通过检测NaClO的浓度，可以控制加入的NaOH的量，由副反应可知NaOH、NaClO也能和CO(NH2)2反应。同时可以计算加入尿素的量，减少副反应的发生和药品的损耗。(4)分液漏斗中盛装的是“NaOH和NaClO混合溶液”，由题给副反应可知如果NaClO盛装在烧杯 内，则生成的水合肼会被其反应。(5)由于副反应多，所以必须急速升温，以减少副反应发生，提高产品的产率。(6)反应物为水合肼、I2，产物有N2，说明氮元素化合价升高，碘元素的化合价应该降低，生成HI。(7)因为碘溶液能氧化橡胶管，所以盛放在酸式滴定管中。(8)N2H4·H2O～2I2，N2H4·H2O%＝‎ ×100%＝56.25%。‎ 答案　(1)BD　(2)防止NaClO(歧化)分解为氯酸钠和氯化钠(或温度过高，Cl2与NaOH反应生成NaClO2、NaClO3。　(3)确定实验二中尿素的质量及所取次氯酸钠溶液的体积(或配制混合溶液时需NaClO溶液体积及NaOH质量)‎ ‎(4)NaOH和NaClO混合溶液　(5)减少副反应的发生，提高水合肼的产率 ‎(6)N2H4·H2O＋2I2===N2＋4HI＋H2O　(7)酸式 ‎(8)56.25%‎ ‎3.海洋是一个巨大的化学资源宝库。海水综合利用的部分流程如下：‎ 已知：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。‎ ‎(1)电解饱和NaCl溶液的离子方程式为________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ 粗盐中常含Ca2＋、Mg2＋、SO2－4等杂质离子，可依次加入NaOH、________、________、盐酸试剂来进行提纯。‎ ‎(2)下列方法可用于海水淡化的是________(填字母代号)。‎ A.蒸馏法 B.萃取法 C.离子交换法 D.电渗析法 ‎(3)工业上用电解法制Mg时，通常在MgCl2中加入CaCl2，其原因是：①增加电解质的密度，便于分离出熔融的镁；②_____________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(4)利用如图所示装置从母液中提取溴，在B瓶中得到较浓的溴水。实验方案为：关闭b、d，打开a、c，由a向A中缓慢通入Cl2‎ 至反应完全，_____________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎(实验中须使用的试剂有：SO2、Cl2、热空气)‎ 解析　(1)电解饱和NaCl溶液的产物为NaOH、H2和Cl2。加入NaOH除去 Mg2＋，加入BaCl2除去SO，加入Na2CO3除去Ca2＋，同时除去过量的Ba2＋，过量的Na2CO3可以用HCl除去。两者的加入顺序不可以颠倒，否则过量的Ba2＋会作为杂质留在NaCl中。(2)海水蒸馏出的水经过冷凝即为淡水；通过离子交换法可以用H＋与水中混入的Ca2＋、Mg2＋等发生交换而得纯净水；电渗析法是指在电场作用下，水中的杂质离子发生定向移动，从而使水淡化。(3)CaCl2和MgCl2均为离子晶体，且CaCl2的晶格能小于MgCl2，所以加入CaCl2可以降低MgCl2的熔点，从而减少电解过程中电能的损耗。(4)母液中存在Br－，通入Cl2可氧化Br－生成Br2，鼓入足量热空气使得Br2进入B中，用SO2吸收，再生成Br－，最后用Cl2氧化B中的Br－而得Br2。‎ 答案　(1)2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－　BaCl2　Na2CO3‎ ‎(2)ACD ‎(3)使氯化镁熔融温度降低，从而减少冶炼过程中的能量消耗 ‎(4)关闭a、c，打开b、d、e，由b向A中鼓入足量热空气，同时由e向B中通入足量SO2；关闭b、c、e，打开a，再由a向B中缓慢通入足量Cl2‎ ‎4.工业上利用废铝屑(含Al、Al2O3、Fe及Fe的氧化物)制取纯净的无水氯化铝，主要过程如下：‎ ‎(1)检验氯化铝溶液中是否含有微量的Fe3＋，可用的试剂为________。‎ ‎(2)操作Ⅱ的步骤为________、结晶、过滤、洗涤。‎ ‎(3)煅烧过程的化学反应方程式为_____________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(4)在强热条件下，Al2O3转化为AlCl3的反应如下：‎ Al2O3(s)＋3Cl2(g)＋3C(s)===2AlCl3(g)＋3CO(g)　ΔH>0‎ Al2O3(s)＋3Cl2(g)＋C(s)===2AlCl3(g)＋CO2(g)‎ ΔH<0‎ 工业上在通氯气的同时鼓入适量的氧气，其目的是：‎ ‎①除去多余的碳粉；②_______________________________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ ‎(5)利用下列试剂设计由废铝制备氯化铝溶液的“一系列操作Ⅰ”的实验方案：________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ 实验中可供选择的试剂：6 mol·L－1HCl溶液、3mol·L－1 H2SO4溶液、6mol·L－1 NaOH溶液、氨水、H2O、CO2。‎ ‎(6)AlCl3的熔点为190 ℃，沸点为183 ℃。1973年美国Alcoa公司研究出一种新的氯化铝电解制铝法。将AlCl3和NaCl、KCl、LiCl混熔电解冶炼铝，其中NaCl、KCl、LiCl的作用是________________________________________。‎ 答案　(1)KSCN溶液(或苯酚溶液)‎ ‎(2)蒸发浓缩 ‎(3)2[AlCl3·6H2O]Al2O3＋6HCl↑＋9H2O↑‎ ‎(4)减少尾气中的CO含量或利用C、CO与O2反应放出热量维持反应所需的温度。‎ ‎(5)将废铝屑溶于适量的6mol·L－1NaOH溶液，充分搅拌，过滤，向滤液中通入足量的CO2，充分反应后过滤，洗涤固体。将所得固体溶于适量的6mol·L－1盐酸。‎ ‎[或：将废铝屑溶于适量的6mol·L－1盐酸(或3mol·L－1 H2SO4)溶液，充分搅拌，向所得溶液中加入足量的6 mol·L－1 NaOH浓度，充分搅拌后过滤，向滤液中通入足量的CO2，充分反应后过滤，洗涤固体，将所得固体溶于适量的6mol·L－1盐酸]。‎ ‎(6)增强熔融物的导电性。‎ ‎5.(2017·南京考前模拟)无水MgBr2可用作催化剂，具有强吸水性。实验室制备无水MgBr2的主要实验步骤如下：‎ 步骤1：在如图所示装置的三颈瓶中装入12 g镁屑(过量)和150 mL无水乙醚，锥形瓶中加入适量的液溴。‎ 步骤2：缓慢通入干燥的N2，直至液溴完全导入三颈瓶中，发生剧烈的放热反应 MgBr2＋3C2H5OC2H5===MgBr2·3C2H5OC2H5(三乙醚合溴化镁)。‎ 步骤3：反应完毕后恢复至室温，过滤，将滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0 ℃，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。‎ 步骤4：常温下用苯溶解粗品，冷却至0 ℃，析出晶体，过滤，洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160 ℃分解得无水MgBr2产品。‎ ‎(1)仪器A的作用是________________________________________。‎ ‎(2)步骤2中，可以将B装置中的溴完全导入三颈瓶中的原因是_____________________________________________________________。‎ ‎(3)步骤3中，能证明“反应完毕”的实验现象是__________________‎ ‎____________________________________________________________；‎ 第一次过滤得到的固体物质的主要成分是________。‎ ‎(4)将步骤4得到的产品在干燥器中冷却到室温后，称量，其质量为59.8 g。则该实验中，无水MgBr2的产率为 ‎____________________。‎ ‎(5)从含镁、钾盐湖水中蒸发最后得到产物中含光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)，请补充完整由光卤石制备无水MgBr2的实验方案：将光卤石溶于适量蒸馏水，__________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________，‎ 得到MgBr2·6H2O，________________________________________，‎ 得到无水MgBr2。‎ 解析　干燥的N2流经B瓶时，加速了液溴的挥发，带动溴蒸气进入三颈烧瓶，从而与Mg发生反应，部分未反应的溴蒸气和乙醚在冷凝管内被冷凝成液体回流到三颈烧瓶，继续反应，无水CaCl2是防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶(防止MgBr2水解)；溴为红棕色液体，反应完毕时，溶液无色或镁屑不再减少；步骤3第一次过滤的滤渣是没反应的镁屑，第二次过滤的滤渣是冷却后析出的三乙醚合溴化镁；步骤4是提纯三乙醚合溴化镁并制备无水MgBr2的过程。‎ 答案　(1)使挥发出的乙醚和溴蒸气冷却并回流至反应装置 ‎(2)N2气流促进了液溴的挥发 ‎(3)三颈烧瓶中溶液颜色呈无色　镁屑 ‎(4)65%‎ ‎(5)加NaOH溶液至不再产生沉淀，洗涤干净后用HBr溶液溶解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤　将该晶体在HBr气流中充分加热至恒重 ‎6.实验室用NaClO3与Na2SO3制取ClO2气体，再由ClO2在碱性条件下与过量的H2O2反应制得NaClO2(装置如下图所示)。‎ 已知：(Ⅰ)NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38 ℃时析出晶体是NaClO2；‎ ‎(Ⅱ)30 %H2O2超过40 ℃时会完全分解；(Ⅲ)高于60 ℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。‎ ‎(1)装置A发生反应中，还原剂是________。‎ ‎(2)①装置B中反应生成NaClO2的化学方程式为__________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎②实验中B装置需进行温度不超过40 ℃‎ ‎，在不改变NaOH溶液浓度和体积的条件下，可采取的措施有________、________等。‎ ‎(3)请补充从装置B反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。‎ ‎①在55 ℃时蒸发结晶；‎ ‎②_______________________________________________________；‎ ‎③_______________________________________________________；‎ ‎④______________________________________________________，得到成品。‎ ‎(4)装置C的作用是________________________________________。‎ ‎(5)证明实验后装置B所得混合溶液中的NaClO2具有氧化性的实验方案是_________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(可供选用的试剂：稀H2SO4、FeCl2溶液、KSCN溶液)‎ 解析　(1)由题意可知，Na2SO3与NaClO3在酸性条件下反应生成ClO2和Na2SO4，故装置A中Na2SO3的作用是作还原剂。(2)①装置B中H2O2在碱性条件下得ClO2还原为NaClO2，自身被氧化为O2，根据电子守恒和元素守恒可知其反应的化学方程式为2NaOH＋2ClO2＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2。②为将温度控制在40 ℃以下，应用缓慢滴加硫酸和H2O2溶液并将装置B置于冷水浴。(3)根据题给信息，可设计出实验步骤，详见答案。(5)欲证明NaClO2的氧化性，根据题给试剂显然应选择FeCl2，再用KSCN确证Fe3＋的产生，但关键要排除H2O2氧化性的干扰，结合信息知必须先行将混合溶液加热至40 ℃以上。具体方案见答案。‎ 答案　(1)Na2SO3‎ ‎(2)①2NaOH＋2ClO2＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2‎ ‎②缓慢滴加硫酸、H2O2　装置B加冷水浴 ‎(3)②趁热(不低于38 ℃)过滤　　③用38～60 ℃热水洗涤　④低于60 ℃干燥 ‎(4)防止D中的溶液倒吸到B瓶中(或作安全瓶)‎ ‎(5)将B溶液加热至40 ℃至60 ℃之间除去H2O2，冷却后再加入FeCl2溶液与几滴KSCN溶液，溶液呈红色，证明NaClO2具有氧化性 ‎7.工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分流程如下：‎ 已知：Br2常温下呈液态，易挥发，有毒；3Br2＋3CO===5Br－＋BrO＋3CO2‎ ‎(1)上述流程中，步骤①～③的目的是_______________________‎ ‎_______________________________________________________；‎ ‎(2)反应釜2中发生反应的离子方程式为_________________________‎ ‎___________________________________________________________；‎ ‎(3)实验室使用如图所示装置模拟上述过程。A装置中先通入Cl2一段时间后，再通入热空气。通入热空气的目的是____________________________；B装置中导管D的作用是____________________________；C装置中溶液X为________。‎ ‎(4)对反应后烧瓶B中的溶液进行如下实验，请补充完整相关实验步骤。‎ 限选用的试剂为：稀硫酸、四氯化碳、澄清石灰水 ‎①检验烧瓶B的溶液中是否含有CO。‎ 取烧瓶B中的溶液适量，加入试管中，再加入过量的稀硫酸酸化；__________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎②提取反应后烧瓶B溶液中的溴单质。‎ 向烧瓶B中加入过量的稀硫酸酸化；_________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ 解析　(1)海水中含有Br－，用Cl2将Br－氧化生成Br2，然后用热空气吹出，使Br2进入吸收塔，当吸收塔中溴达到一定量时，再加入稀H2SO4，使其中大量的Br2反应而出，所以①～③为溴的富集。(2)吸收塔中溴以Br－、BrO存在，加入H＋‎ 时，两者发生归中反应生成Br2。(3)烧瓶A相当于反应②，目的是将A中Br2吹出；热空气的吹入可使得A、B中的压强变大，所以用D导管可平衡内部压强；Br2可用碱液吸收，以免污染空气。(4)①B溶液中加入稀H2SO4后，会生成Br2和CO2，若直接通入澄清石灰水中，Br2溶于水显酸性，则能看不到CO2使溶液变浑浊，所以应用CCl4将Br2吸收后，再检验CO2，从而检验CO。②Br2的水溶液，可用CCl4萃取后分液，再蒸馏，也可以直接对溴水蒸馏得Br2。‎ 答案　(1)使海水中的溴元素富集 ‎(2)5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O ‎(3)使A中Br2进入B瓶中　平衡压强　NaOH溶液或Na2CO3溶液　‎ ‎(4)①将酸化后产生的气体通过盛有四氯化碳的洗气瓶后，再通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则证明烧瓶B的溶液中含有CO ‎②将酸化后的溶液加入到蒸馏烧瓶中进行蒸馏，得到溴单质(或用四氯化碳进行萃取并分液后蒸馏)‎ ‎8.试剂级的氯化钠可由粗盐经提纯制备，其实验过程如下：‎ 粗盐中除泥沙外，其他各种离子的浓度见下表：‎ 离子 Cl－‎ Na＋‎ Mg2＋‎ Ca2＋‎ SO Fe3＋‎ 浓度/mg·L－1‎ ‎19 000‎ ‎10 500‎ ‎1 350‎ ‎400‎ ‎885‎ ‎0.01‎ ‎(1)检验混合液中SO沉淀完全的实验方法是____________________‎ ‎___________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(2)实验过程中，不用Ba(OH)2代替BaCl2、NaOH的原因是_________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎(3)蒸发浓缩时，所用的玻璃仪器有___________________________。‎ ‎(4)若向上述流程中制得的饱和NaCl溶液中通入HCl气体也可获得试剂级NaCl。实验装置如图所示：‎ ‎①装置2中物质发生反应制备HCl气体的化学方程式是 ‎________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ ‎②装置4中倒扣漏斗的作用除防倒吸外，还有__________________。‎ ‎③装置3的作用是___________________________________________。‎ ‎(5)生产中还要检验制得的NaCl中是否含有Fe3＋离子，请补充完整“检验制得的NaCl中是否含有Fe3＋离子”的实验方案：取一定量的所制得的NaCl固体溶于水配成一定浓度的溶液，________________________________________‎ ‎__________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ 解析　(2)Ba2＋除去SO，OH－除去Mg2＋，两者物质的量之比不是1∶1，Ba2＋会过量，消耗Na2CO3。(4)装置3的作用是安全瓶，防止倒吸时，溶液进入发生装置，装置4是利用饱和NaCl溶液吸收HCl，倒扣漏斗一是可以防倒吸，二是可以增大气液接触面积，便于吸收充分。(5)Fe3＋检验可以用KSCN溶液，若溶液变红，则说明有Fe3＋。‎ 答案　(1)取上层清液少许，先加入稍过量盐酸，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明SO沉淀完全 ‎(2)Mg2＋和SO的物质的量之比不是1∶1，两种离子沉淀完全时，过量的Ba2＋会消耗Na2CO3‎ ‎(3)玻璃棒、酒精灯 ‎(4)①2NaCl＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑‎ ‎②增大HCl与溶液的接触面，便于溶液更好地吸收HCl ‎③安全瓶或防止液体倒吸 ‎(5)取溶液少许，加入KSCN溶液，若溶液呈红色，说明其中含有Fe3＋‎