高考化学题型技巧分类训练与指导
题型技巧分类训练
题型1 概念辨析与化学用语正误判断型选择题
[时间:35分钟]
本部分试题主要考查同学们对化学中基本概念的理解、应用,以及化学用语的规范使用:如识别物质分子式、结构式、电子式、球棍模型、比例模型、结构简式、官能团、同分异构判断、化学方程式、热化学方程式、电极方程式、电离方程式、水解方程式、离子方程式的书写正误等。
这类试题一般较为简单,多为识记性考查或简单分类型考查。快速准确地解决这类选择题,为高考中的较难题节省下时间,是高考取胜的关键之一。解题时要善于审题,狠抓题目的特有条件,因题制宜地分析、推理、估算、寻求解题的最佳思路,从而快而准确地获得答案。
这类选择题常见的解题方法有:
直接法:依据概念、定律及定律的推论等直接判断得出结论的方法。
筛选法:通过分析“问句”的含义,对所给选项逐一考虑,作出否定淘汰,最后剩下最佳选项的方法。
列举法:通过分析“问句”的含义,先找出符合条件的所有内容列举出来,再结合选项的内容或题设中的隐含条件作出判断的方法。也可采用列举反例淘汰法。
1.(2011年普通高等学校招生全国统一考试西工大附中第二次适应性训练)下列有关有机物的叙述正确的是
A.有机物不导电
B.粮食酿的酒在一定条件下密封保存一定时间会更香醇
C.棉、毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
D.乙酸、蔗糖都是弱电解质
【答案】B
【解析】大多数有机物不导电,但科学家已经研制出能导电的聚乙炔等,A项错误;粮食酿的酒在一定条件下密封保存一定时间,其中乙醇与其中所含的少量酸会生成酯类物质,使酒更香醇,B项正确;毛的成分为蛋白质,其燃烧产物除CO2和H2O外,还有含氮、硫的化合物等,C项错误;蔗糖是非电解质,D项错误。
2.(甘肃省兰州一中2011届高三第三次模拟考试)化学与工农业生产、与人类生活都有密切相关,下列说法中正确的是 ( )
A.海轮外壳上镶入锌块,可延缓船体腐蚀
B.高纯度的硅晶体广泛用作制造光导纤维材料
C.“春蚕到死丝方尽,蜡烛成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是指纤维素和油脂
D.大量燃烧化石燃料排放的废气中含SO2,造成大气污染,使雨水pH=5.6形成酸雨
【答案】A
【解析】A 制造光导纤维的材料为二氧化硅,B项错误;蚕丝和蜡烛的成分分别为蛋白质和烃类物质,C项错误;酸雨的pH小于5.6,D项错误。
3.(银川一中高三年级第三次模拟考试)下列说法正确的是
①漂白粉、水玻璃和铝热剂都是混合物;
②煤的干馏和石油的分馏都是化学变化;
③氨基酸、纯碱、芒硝和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物;
④乙醇中混有乙酸,可先加足量生石灰后再蒸馏。
A.①④ B.①③ C.②④ D.③④
【答案】A
【解析】石油的分馏是物理变化,②错;纯碱,即碳酸钠,不是碱,芒硝,即十水硫酸钠,属于盐,③错。
4.(2011年潮州市二模理综化学试题)在2010年上海世博会上,清洁能源、低碳经济、节能减排等理念得到了充分体现。下列做法中不能体现上述理念的是
A.某些馆的外壳使用非晶硅薄膜,以充分利用太阳能
B.快餐盒用生物质材料“玉米塑料”(主要成分为可降解聚乳酸)做成
C.使用的卫生纸都是再生纸
D.把世博会期间产生的垃圾焚烧或深埋处理
【答案】D
【解析】垃圾应首先分类、然后根据情况进行处理或回收,不能简单用填埋法处理,以免污染土壤和地下水。
5.(2011届江西省吉安市高三第三次模拟考试)下列有关叙述中错误的是
A.纤维素分子是由葡萄糖单元构成的,可以表现出一些多元醇的性质
B.蔗糖和淀粉的水解产物不同
C.判断油脂皂化反应基本完成的现象是反应后静置,反应液不分层
D.煤中含有苯和甲苯,可用先干馏后分馏的方法得到
【答案】D
【解析】蔗糖的水解产物是果糖和葡萄糖,而淀粉的水解产物是葡萄糖,B项正确;煤中不含苯和甲苯,由煤制取苯和甲苯是煤在干馏时发生化学反应生成的,D项错误。
6.(山东省德州市2011届高三年级第二次模拟考试)以下关于有机物的说法中,正确的是
A.生活中食用的食醋、植物油、动物蛋白等物质是纯净物
B.淀粉、纤维素的化学式都可表示为(C6H10O5)n,二者互为同分异构体
C.石油的分馏主要是物理变化,而煤的干馏主要是化学变化
D.乙烯和聚乙烯中均含有不饱和碳碳双键
【答案】C
【解析】生活中食用的食醋、植物油、动物蛋白等物质都是混合物,A项错误;淀粉和纤维素都是混合物,B项错误;聚乙烯中不含不饱和碳碳双键,D项错误。
7.(2011江苏南通高三第二次调研)下列有关物质用途的叙述中不正确的是
A.碳酸氢钠可用作制药工业的原料,用于治疗胃酸过多
B.氧化铝可用作制造高温耐火材料,如制耐火砖、坩埚等
C.蛋白质水解生成葡萄糖放出热量,提供生命活动的能量
D.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
【答案】C
【解析】蛋白质的水解产物为氨基酸,C项错误。
8.(哈尔滨三中、东北育才大连育明、天津耀华2011年四校高三第二次高考模拟考试)下列有关有机物的说法正确的是( )
A.蛋白质、淀粉、纤维素、蔗糖都属于有机高分子化合物
B.乙醇、乙酸、乙酸乙酯可以用饱和碳酸钠溶液鉴别
C.乙烯和苯都可以和溴水发生反应
D.可以用酒精萃取碘水中的碘
【答案】B
【解析】蔗糖不属于有机高分子化合物,A项错误;苯与纯溴在溴化铁的催化下发生取代反应,苯与溴水不反应,C项错误;酒精与水互溶,不能做碘水的萃取剂,D项错误
9.(北京市西城区2011年高三二模试卷)下列有关生活中化学的叙述,不正确的是( )
A.加碘食盐能使淀粉溶液变蓝
B.钢铁在海水中比在河水中更易生锈
C.严禁乱弃废电池,防止重金属污染土壤和水源
D.向高硫煤中加入生石灰,可减少燃煤对大气的污染
【答案】A
【解析】食盐中的碘元素存在形式为碘酸钾,不是单质碘,故加碘食盐不能使淀粉变蓝,A项错误;海水中含有多中电解质,故钢铁在海水中比在河水中更易发生吸氧腐蚀而生锈,B项正确;向高硫煤中加入生石灰,燃烧时可生成硫酸钙,可减少燃煤对大气的污染,D项正确。
10.(江苏省姜堰市2011高三化学二模试卷)下列现象或事实解释正确的是
A.铁制容器可盛装冷的浓硫酸,因为常温下铁和浓硫酸不反应
B.铝热反应需提供一定的能量引发,因为铝热反应为吸热反应
C.增加炼铁高炉的高度并不能提高CO的转化率,因为化学平衡没有移动
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
D.鸡蛋清中加入2滴1%醋酸铅溶液后产生沉淀,因为蛋白质发生了盐析
【答案】C
【解析】铁制容器可盛装冷的浓硫酸,是因为常温下铁在浓硫酸中发生钝化,其实质是浓硫酸的强氧化性使铁表面生成了一层致密的氧化物,阻止了反应的持续进行,A项错误;铝热反应为放热反应,B项错误;铅离子有毒,可使蛋白质变性,D项错误。
11.(银川一中高三年级第三次模拟考试)下列离子方程式中正确的是
A. 漂白粉溶液在空气中失效:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
B. 用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气:MnO2+2H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
C. 将Fe2O3溶解于足量HI溶液:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
D. KI溶液与H2SO4酸化的H2O2溶液混合:2I-+H2O2+2H+ =2H2O+I2
【答案】D
【解析】漂白粉的成分为碳酸钙,在空气中失效是由于与空气中少量的二氧化碳和水发生反应,生成碳酸钙、次氯酸,次氯酸又分解,A项离子方程式错误;B项离子方程式没有配平;C项忽视了Fe3+具有氧化性,而I-具有还原性,二者可发生氧化还原反应,应生成亚铁离子、单质碘和水。
12.(陕西省宝鸡市2011年高三教学质量检测(三))下列叙述正确的是 ( )
A.明矾、小苏打、醋酸、次氯酸均为电解质
B.碘酒、牛奶、豆浆、漂白精均为胶体
C.根据是否具有丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体和浊液
D.物质可根据在水中或熔化状态下的导电性分为电解质与非电解质
【答案】A
【解析】碘酒、漂白精不属于胶体,B项错误;将分散系分为溶液、胶体和浊液的分类标准是分散质微粒大小,C项错误;电解质与非电解质都必须首先是化合物,D项错误。
13.(山西省太原市2011年高三模拟试题(二))下列表示物质结构的化学用语或模型图正确的是 ( )
A.H2O2的电子式:
B.O2-的结构示意图:
C.聚氯乙烯的结构简式:
D.丙烷分子的球棍模型示意图:
【答案】D
【解析】H2O2为共价化合物,A项错误;O2-的最外层应有8个电子,B项错误;聚氯乙烯分子中没有碳碳双键,C项错误。
14.(河南省郑州市2011年高中毕业年级第三次质量预测)下列叙述中正确的是( )
A.聚乙烯、聚氯乙烯、纤维素都属于合成高分子
B.油脂、淀粉和蛋白质都是食物中含有的重要营养物质,一定条件下都能水解
C.除去乙酸乙酯中的少量乙酸,可加入氢氧化钠溶液充分反应后分液
D.二氯丙烷(C3H6Cl2)的同分异构体共有3种(不考虑立体异构)
【答案】B
【解析】纤维素属于天然高分子化合物,A项错误;乙酸乙酯中在氢氧化钠溶液能完全水解,C项错误;二氯丙烷(C3H6Cl2)的同分异构体共有4种:两个氯原子分别取代不同碳原子上的氢原子有两种,取代同一碳原子上的氢原子有两种,D项错误。
15.(2011浙江诸暨中学二模)下列有关平衡常数的说法正确的是
A.已知K=,则对应的化学反应可以表示为:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)
B.将某浓度氢氟酸溶液升高温度,氢氟酸的电离平衡常数Ka将变大
C.常温下,向纯水中加入碳酸钠,水的电离程度变大,Kw变大
D.化学平衡常数K与温度有关,随温度的升高,K可能增大也可能减小,或者不变
【答案】B
【解析】A项将反应物与生成物写反了,错误;弱电解质的电离都是吸热反应,故升温电离平衡常数增大,B项正确;水的离子积常数只与温度有关,温度不变,离子积常数不变,C项错误;任何化学反应都伴随着能量的变化,即要么是吸热反应,要么是放热反应,故升高温度,化学平衡一定移动,故化学平衡常数一定变化,D项错误。
16.(2011山东青岛模拟)下列叙述正确的是( )
A.金属单质与盐溶液的反应都是置换反应
B.加碘食盐中添加碘酸钾而不用碘化钾,是因为碘酸钾能溶于水而碘化钾难溶于水
C.与强酸、强碱都反应的物质只有两性氧化物或两性氢氧化物
D.氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性
【答案】D
【解析】金属铁和氯化铁溶液反应是化合反应,A错;碘酸钾和碘化钾都溶于水,用碘酸钾,而不用碘化钾的原因是碘化钾易被氧化失效.B错;与强酸、强碱都反应的物质中,像碳酸氢钠是酸式盐,C错。
17.(2011年天门市高考理综模拟试卷(二))共价化合物含C、H、N三种元素。分子内有四个N原子,且排成四面体,每两个N原子之间都含有1个C原子。又知分子中无C≡C键和C=C键,则该化合物的分子式
A.C3H8N4 B.C6H12N4 C.C6H10N4 D.C4H8N4
【答案】B
【解析】正四面体的六条边上各有一个碳原子,每个碳原子需形成四条键,故每个碳原子上还有两个氢原子。
18.(九江市2011届七校联考试题)下列说法正确的是( )
A、H<0,S>0的化学反应一定能自发进行
B、得电子难的物质,失电子一定易
C、可根据分散质直径大小,把“烟”“雾”区别开来。
D、铜作阳极电解盐酸:
【答案】A
【解析】根据△G=H -TS,当H<0,S>0时,△G<0,说明此反应一定能自发进行,A项正确;根据分散质颗粒的种类,将RN项错误;铜作阳极电解盐酸时,铜失电子形成铜离子,在阴极,H+得电子生成氢气而不是氯气,D项错误。
19.(北大附中2011届4月份模拟考试理综,10) 既不是同素异形体,又不是同分异构体、同系物或同位素的一组物质是 ( )
A.HCOOC2H5、CH3CH2COOH B.O2、O3
D.H、D、T
【答案】C
【解析】A是同分异构体,B是同素异形体,D是同位素,选C.
20. (2011广东佛山高三教学质量检测二,7) 金属钛可用于火箭发动机、宇宙飞船、人造卫星天线等制造。下列有关Ti和Ti的说法正确的是
A.Ti和Ti为同一核素
B.Ti和Ti在周期表中位置相同,都在第四纵行
C.分别由Ti和Ti组成的金属钛单质互称同分异构体
D.Ti和Ti原子中均含有22个中子
【答案】B
【解析】A项两者为不同的核素.C项两者互为同位素.D项它们的中子分别为26和28
题型二 定量、定性分析型选择题
[时间:45分钟]
本部分试题是高考选择题的主题部分,同时也是高考命题中可以随意调控试题难度的部分,包括定性分析和定量计算两部分。定性分析主要考查利用化学原理来分析问题的能力,如化学平衡原理、原电池原理、电解原理等,也可结合元素周期表、原子结构对元素周期律等知识进行考查;而定量计算则涉及了差量法、守恒法(电子守恒、电荷守恒以及物料守恒等)、关系式法、极端假设法、平均值法、估算法等。在这里简单介绍一下几种最常见的解题方法:
1、关系式法:对于多步进行的连续反应,尽管每一步反应都是各自独立的(反应条件和设备可能不同),但前一个反应的产物是后一个反应的反应物,可根据中间产物的传递关系,找出原料和最终产物的关系式。由关系式进行计算会带来很大的方便,并且可以保证计算结果的准确性。
2、守恒法:守恒法是巧妙地选择化学式中某两数(如总化合价数、正负电荷数等)始终保持相等,或几个连续的化学方程式前后某粒子(如原子、电子、离子)的物质的量保持不变,做为解题的依据。可以避免书写化学方程式,从而提高解题的速度和准确率。该法抛开了繁琐的反应过程,只抓住始态和终态中某些物理量的守恒关系,可以简化思维,快速解答。
3、价态转换法:价态转换也称为“等价代换”。价态转换法就是用氢氧根离子或氯离子来沉淀某些金属阳离子时,消耗的阴离子的物质的量等于金属的“总正化合价数”。据此,可延伸为将金属用非氧化性酸恰好溶解后,再用上述阴离子沉淀时,消耗的阴离子的物质的量等于金属失去的电子的物质的量。
4、极端假设法:极端假设就是先将思路引向极端状态,使错综复杂的问题极端化、简单化,使之变成单一问题来求解。极端假设法常常用于求解范围类的试题,其基本思路常常有以下三种:
(1)把可逆反应假设成向左或向右进行完全的反应;
(2)把混合物假设成纯净物;
(3)把平行反应分别假设成单一反应。
1. (2011宁夏银川一中二模)铁和氧化铁的混合物共x mol,加盐酸后固体全部溶解,共收集到ymol氢气,且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色,则原混合物中铁的物质的量为( )
A.(x+y)mol B.(x-y) mol C. (x-y)mol D. (x+y) mol
【答案】A
【解析】本题运用电子守恒法。根据电子守恒:与H+反应生成H2的铁的物质的量等氢气的物质的量:n(Fe)=n(H2)=ymol;其余的铁则和Fe2O3以等物质的量溶于盐酸生成FeCl3,Fe+Fe2O3+6H+=3Fe2++3H2O,为 (x-y)mol,故共含铁ymol+(x-y)mol=(x+y)mol 。
2.(沈阳二中2011届高三年级理科综合第四次模拟测试)分析推理是化学学习方法之一。下列实验推理正确的是 ( )
A.在溶液中可发生下列反应:I2+2HClO3=Cl2+2HIO3,说明I2的氧化性比Cl2强
B.某雨水的pH小于5.6,说明雨水中一定溶解了SO2
C.某溶液中加入氯化钡溶液,生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不溶解,说明原溶液中一定含有SO。
D.灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触,铂丝继续保持红热,说明氨的氧化反应是放热反应
【答案】D
【解析】A项中I2是还原剂,Cl2是还原产物,只能说明的I2还原性强于Cl2的还原性,A项错误;某雨水的pH小于5.6,可能溶解了SO2之后形成了硫酸,也可能溶解了NO2之后形成了硝酸,也可能二者都有,B项错误;C项不能排除Ag+的干扰,错误。
3.(2011苏、锡、常、镇四市高三教学情况调查二,11)X、Y、Z、W、R属于短周期元素。已知它们都不是稀有气体元素,X的原子半径在短周期元素的原子中最大,Y元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数m-n,W元素与Z元素同主族,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2︰1。 下列叙述错误的是
A.X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2
B.Y的氢化物比R的氢化物稳定,Y的氢化物熔沸点比R的氢化物低
C.Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是:R> W> Z
D.Y分别与Z、W、R以两种元素组成的常见化合物有5种
【答案】B
【解析】由题意“X的原子半径在短周期元素的原子中最大”可知X为钠元素;由“Z元素的原子L层电子数为m+n,Y元素的原子次外层电子数为n”则可知n=2,m=6,故可知Y为氧元素,Z为硅元素;由“W元素与Z元素同主族”可知W为碳元素;由“R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2︰1”可知R为16号元素硫。A项中氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子的个数比均为1∶2,正确;B项中忽视了水中存在氢键,错误;C项中酸性强弱顺序为硫酸>碳酸>醋酸,正确;D项中氧元素分别与硅、碳、硫元素组成的常见化合物有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硅、二氧化硫和三氧化硫五种,正确。
4.(2011届江西省吉安市高三第三次模拟考试)已知下列反应的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=—393.5kJ/mol
CH3COOH(1)+2O2(g)= 2CO2(g)+ 2H2O(1) △H2=- 870.3kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H=-285.8 kJ/mol
则2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)的反应热△H为
A.+488.3kJ/mol B.-488.3kJ/mol C.-244.15kJ/mol D.+244.15kJ/mol
【答案】B
【解析】将已知的三个热化学方程式按顺序编号为①②③,根据盖斯定律,①×2+③×2-②可得热化学方程式:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)△H=-488.3kJ/mol。
5.(银川一中高三年级第三次模拟考试)铜、镁合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480 mL 的NO2气体和336 mL的N2O4气体(均为标准状况下),在反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,生成的沉淀的质量为
A.7.04g B.8.26g C.8.51g D.9.02g
【答案】C
【解析】金属失去电子形成金属阳离子,金属阳离子结合氢氧根离子形成沉淀时,结合的氢氧根离子的个数等于金属的“化合价总数”,即金属被氧化时失去的电子总数。根据电子守恒可知金属阳离子结合的氢氧根离子的物质的量为:n(OH-)=n(NO2)+2n(N2O4)= + ×2=0.23mol。其质量为:m(OH-)=0.23mol×17g·mol-1=3.91g,故生成沉淀的质量为:4.6g+3.91g=8.51g。
6.(陕西省宝鸡市2011年高三教学质量检测(三))对于下列各组中的两种物质,取等物质的量分别在足量氧气中燃烧,耗氧量相同的是( )
A.乙醇和乙酸 B.葡萄糖和环己烷
C.丙烷和乙酸乙酯 D.乙醛和乙醇
【答案】C
【解析】分子式为CxHyOz的的有机物,每摩尔消耗养氧气的物质的量为:x+-mol,写出每种物质的分子式,根据这个公式求算耗氧量即可。
7.(2011年长沙市高考模拟试卷) Na表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是
A. 1mol FeCl3跟水完全反应转化为氢氧化铁胶体后,其中胶体粒子的数目为Na
B.由和所组成的水11g,其中所含的中子数为4Na
C. 2.3 gNa和足量的O2完全反应,在常温或燃烧时,转移电子数均为0.1Na
D.盐酸溶液中,含有HCl分子数目为0.05 Na
【答案】C
【解析】1mol FeCl3跟水完全反应转化为氢氧化铁胶体后,其中胶体粒子的数目远小于Na,A项错误;和所组成的水摩尔质量为20g·mol-1,11g这种水含有中子数11g/20g·mol-1×11Na,B项错误;0.1mol金属钠与氧气反应,不论生成氧化钠还是过氧化钠,金属钠的化合价都为+1价,失去电子都是0.1mol,C项正确;D项没给出溶液的体积,溶液中也没有HCl分子
错误。
8.(2011年普通高等学校招生全国统一考试西工大附中第二次适应性训练)
氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列有关说法不正确的是
A 太阳能催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学
B 氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C 氢氧燃料电池可将化学能转化为电能
D 以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
【答案】D
【解析】氢氧燃料电池无污染,为环境友好电池,氢气在负极发生失电子氧化反应,若以稀H2SO4为介质,其电极反应为:2H2-4e-=4H+,若以稀KOH为介质,其电极反应为:2H2-4e-+4OH-=4H2O。
9.(2011陕西宝鸡三检)现有CuO和Fe2O3组成的混合物ag,向其中加入2mol·L一1的硫酸溶液50mL,恰好完全反应.若将a g混合物在足量H2中加热,使其充分反应,冷却后剩余固体质量为( )
A.1.6a g B.(a—1.6)g C.(a—3:2)g D.1.6g
【答案】B
【解析】本题可用守恒法。由氧化物中氧元素反应后生成水可得氧化物中氧原子的物质的量为:n(O)=n(H2SO4)=2mol·L-1Х0.05L=0.1mol;m(O)=0.1mol×16g·mol-1=1.6g。故将氧化物完全还原后可得金属(a—1.6)g 。
10.(2011年5月浙江省六校联考)常温下KSp(AgCl)=1.8×10-10, KSp(AgI)=1.0×10-16,将等体积的AgCl和AgI的饱和溶液的清液混合,再向其中加入一定量的AgNO3固体,下列说法正确的是
A.两澄清液混合,AgCl和AgI都沉淀
B.向AgI清液加入AgNO3,c(Ag+)增大,KSp(AgI)也增大
C.若AgNO3足量, AgCl和AgI都可沉淀,但以AgCl为主
D.若取0.1435克AgCl固体放入100mL水(忽略体积变化),c(Cl-)为0.01mol/L
【答案】C
【解析】两清液混合后,溶液中c(I-)·c(Ag+)>KSp(AgI),c(Cl-)·c(Ag+)
②>③>④
B.某物质的溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-a mol/L,若a>7时,则该溶液的pH一定为14-a
C.物质的量浓度相等的 H2S 和 NaHS 混合溶液中:c (Na+) +c(H+) = c (S2―) +c (HS―)+c (OH―)
D.AgCl悬浊液中存在平衡: AgCl(s) Ag+(aq)+Cl―(aq),往其中加入少量 NaCl粉末,平衡会向左移动,溶液中离子的总浓度会减小
【答案】A
【解析】A项,①中Al3+与NH4+相互抑制水解,③中CH3COO-和NH4+相互促进水解,④中NH3·H2O只有极少量电离,故A项正确;B项中可知是抑制水的电离,但不知道溶液所处的温度是否为常温,故无法确定溶液的pH,B项错误;C项中命题意图是考查溶液的电中性,但忽视了每个S2-带2个单位负电荷,C项错误;D项,根据同离子效应,加入少量NaCl粉末,平衡右移,但溶液中离子的总浓度增大,D项错误。
题型三 图表图像型选择题
[时间:30分钟]
图像是化学理论知识的形象体现,能够很好的考查学生的能力,是高考的热点。图像(尤其是一些实验数据记录用的表格)中包含了大量的信息。阅读图表获取信息处理问题的能力是高考考试说明中明确要求的。这类题目的特征是以图表、图像的形式将一些相关量给出,把习题中的化学原理抽象为数学问题,旨在考查学生从图表中获得数据和处理应用数据的能力,以及对曲线的数学意义和化学意义之间的对应关系的分析、理解、运用能力。
常见的化学图像与图表题目类型有:化学平衡图像、化学反应与能量图像、化学反应中某些实验变量之间构成的图像等。而图表则主要以化学实验数据为主要形式,往往考查数据分析能力等。
1.(海南省海口市2010-2011学年高三高考调研测试(二))对于反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)(正反应为放热反应),下列各图所表示的变化符合勒夏特列原理的是
A B C D
【答案】D
【解析】随温度升高,正、逆反应速率均增大,该反应为放热反应,逆反应速率随温度升高增大的应比正反应速率增大的快,A项不符合题意;升高温度平衡向逆反应方向移动,AB2的百分含量减小,B项不符合题意;该反应为气体体积减小的反应,增大压强AB2的百分含量应增大,C项不符合题意。
2.(2011年汕头二模理综化学试题)FeCl3(aq)与KSCN(aq)混合时存在下列平衡:Fe3+ (aq)+ SCN—(aq) Fe(SCN)2+ (aq)。已知平衡时,物质的量浓度c[Fe(SCN)2+]与温度T的关系如下图所示,则下列说法正确的是
c[Fe(SCN)2+]
T1 T2 T3
A
B
C
D
A. FeCl3(aq)与KSCN(aq)反应的热化学反应方程式为:
Fe3+ (aq)+ SCN—(aq) =Fe(SCN)2+ (aq) ΔH>0
B.温度为T1、T2时,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1< K2
C.反应处于D点时,一定有V正 >V逆
D.A点与B点相比,A点的c(Fe3+)大
【答案】C
【解析】由图中看出,温度随温度升高,c[Fe(SCN)2+]减小,可知该反应为放热反应,则温度越高,反应限度越小,平衡常数越小,A、B、D项不符合题意;反应处于D点时,c[Fe(SCN)2+]小于平衡浓度,故反应应正向进行,即V正 >V逆,C项正确;
3.(2011江苏南通高三第二次调研,5)下列各组物质按右图所示转化关系每一步都能一步实现的是
甲
乙
丙
丁
A
FeCl3
FeCl2
Fe2O3
Fe(OH)3
B
Cu
CuO
CuSO4
CuCl2
C
NO
HNO3
NO2
NH3
D
Si
Na2SiO3
SiO2
SiF4
【答案】B
【解析】 A项中FeCl2→Fe2O3→Fe(OH)3均不能一步实现;C项中NO2→NH3不能一步实现;D项中Na2SiO3→SiO2不能一步实现。
4.(2011年普通高等学校招生全国统一考试西工大附中第二次适应性训练)关于下列四个图像的说法中正确的是
A 图①表示将SO2气体通入溴水中
B 图②表示反应N2(g) +3H2(g)2NH3(g) ΔH <0 的平衡常数K随温度的变化
C 图③中阴、阳两极收集到的气体体积之比一定为1∶1
D 图④中的△H1<△H2
【答案】D
【解析】 SO2气体通入溴水中发生反应Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,生成强酸,溶液pH减小,但溴水呈酸性,其pH小于7,故A项不符合题意;反应N2(g) +3H2(g)2NH3(g) ΔH <0 为放热反应,随温度升高,反应限度减小,平衡常数减小,B项不符合题意;铁做阳极电解氯化钠溶液时铁优先失去电子,即阳极不产生氢气,C项不符合题意;C→CO→CO2均为放热过程,根据盖斯定律△H1=△H2+△H3,△H1、△H2、△H3均为负数,故△H1<△H2,D项符合题意。
5.(福建省福州一中2011届高三5月高考模拟考试)下列装置或操作能达到实验目的的是( )
A.①② B.③④ C.②③④ D.①②③④
【答案】B
【解析】碘易升华,不能用蒸发的方法从碘水中得到碘单质,应用萃取法,①错;NO与空气中氧气反应,故不能用排空气法收集NO,②错;③通过观察红墨水液面高低来验证空气参与反应,可行;④通过观察甲乙两管液面高度差是否变化来检验装置气密性,可行。
6.(2011年潮州市二模理综化学试题)已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
1.8×l0–5
4.9×l0–10
K1=4.3×l0–7 K2=5.6×l0–11
则下列有关说法正确的是
A.等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)
B.a mol·L—1 HCN溶液与amol·L—1 NaOH溶液等体积混合后,测得所得溶液显碱性
(pH>7),则c(OH–)>c(H+),c(Na+)>c(CN–)
C.冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小
D.NaHCO3和Na2CO3混合液中,一定有c(Na+)+ c(H+)=c(OH–)+ c(HCO3–) +c(CO32–)
【答案】B
【解析】电离平衡常数越小,弱酸的酸性越弱,根据越弱越水解,水解程度越大碱性越强可知各溶液pH关系为:pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa),A项错误;a mol·L—1 HCN溶液与amol·L—1 NaOH溶液等体积混合后,恰好完全反应生成NaCN,因CN–的水解使溶液呈碱性,根据溶液的电中性c(OH–)+c(CN–)=c(H+)+c(Na+),则c(OH–)>c(H+),c(Na+)>c(CN–) ,B项正确;冰醋酸中逐滴加水,醋酸的电离程度逐渐增大,C项错误;D项的考查意图为溶液的电中性,但忽视了CO32–带两个单位负电荷,错误。
7.(2011北京石景山区高三统一考试,12)关于下列各图的叙述,正确的是 ( )
A.甲表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热为483.6kJ·mol-1
B.乙表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2 N2O4(g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态
C.丙表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将A、B饱和溶液分别由t1℃升温至t2℃
时,溶质的质量分数B>A
D.丁表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则同浓度的NaA溶液的pH小于NaB溶液
【答案】D
【解析】燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所释放出的热量,甲图所示为2molH2燃烧放出的热,且生成的水为气态,故A项错误;乙图中交点的含义是NO2的消耗速率与N2O4的消耗率相等,此时反应向逆反应方向进行,未达平衡,B项错误;由丙图看出,t1℃时,二者饱和溶液的质量分数相等,在升温时都由饱和溶液变为不饱和溶液,质量分数未变,C项错误;由丁图看出酸性HA>HB,根据“越弱越水解”,同浓度NaA溶液的pH小于NaB溶液,D项正确。
8.(甘肃省兰州一中2011届高三第三次模拟考试)生物燃料电池(BFC)是以有机物为燃料,直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池,其能量转化效率高,是一种真正意义上的绿色电池,其工作原理如图所示。
已知C1极的电极反应式为: C2H5OH+3H2O-12e-===2CO2+12H+。下列有关说法不正确的是( )
A.C1极为电池负极,C2极为电池正极
B.电子由C2极经外电路导线流向C1极
C.C2极的电极反应式为O2+4H+ +4e-===2H2O
D.该生物燃料电池的总反应为:C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O
【答案】B
【解析】燃料电池中,通入燃料的一极为负极,发生失电子氧化反应,通入氧气的一极为正极,发生得电子还原反应,A、C项正确;电子由负极经外电路流向正极,B项错误。
9.(江苏省姜堰市2011高三化学二模试卷)化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是
A.根据图①可判断可逆反应“A2(g)+3B2(g)2AB3(g)”的ΔH>0
B.图②表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,甲的压强大
C.图③可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化
D.根据图④,若除去CuSO4溶液中的Fe3+可采用向溶液中加入适量CuO,至pH在4左右
【答案】D
【解析】由图①看出逆反应速率随温度升高增大的比正反应速率快,可知升高温度,平衡向逆反应方向移动,可知反应为放热反应,A项不符合题意;压强的改变对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的平衡无影响,增大压强可使反应速率加快,达到平衡的时间缩短,B项不符合题意;乙酸和一水合氨均为弱电解质,但二者化合生成强电解质,故开始通入氨气是溶液导电性增强,完全反应后导电性不变,C项不符合题意;由图④看出,当pH在4左右时,Fe3+能沉淀,而Cu2+不能沉淀,D项符合题意。
10.(江苏省姜堰市2011高三化学二模试卷)相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g) + 3Y2(g) 2XY3(g) △H=-92.6 kJ·mol-1实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:
容器
编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡时体系能量的变化
X2
Y2
XY3
①
1
3
0
放热 23.15 kJ
②
0.6
1.8
0.8
Q(Q>0)
下列叙述不正确的是
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.容器②中反应达到平衡时放出的热量为Q
C.达到平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol·L-1
D.若容器①体积为0.20 L,则达平衡时放出的热量大于23.15 kJ
【答案】B
【解析】平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A项正确;由达平衡时①放出的热为23.15 kJ,可知X2和Y2的转化率均为25%,即平衡时X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,此时XY3的物质的量浓度均为2 mol·L-1,可知②的反应应逆向进行,反应过程需要吸收热,B项错误;两容器中反应达平衡时为等效平衡,故C项正确;增大压强平衡向正反应方向移动,放出热量多,D项正确。
11.(2011浙江高三第二次五校联考,9)在盛有足量A的体积可变的密闭容器中,加入B,发生反应:A(s)+2B(g)4C(g)+D(g);△H<0。在一定温度、压强下达到平衡。平衡时C的物质的量与加入的B的物质的量的变化关系如下图。下列说法正确的是( )
A.若保持压强一定,当温度升高后,则图中θ>45°
θ=45°
B.若再加入B,则再次达到平衡时正、逆反应速率均逐渐增大
C.若保持压强一定,再加入B,则反应体系气体密度减小
n(B)/mol
D.平衡时B的转化率为50%
【答案】D
【解析】 由图中看出,每增加1molB,C的物质的量也增加1mol,即加入1molB时,生成1molC,结合方程式可知B的转化率为50%,D项正确;该反应为放热反应,当升温时,平衡左移,即加入1molB时,生成C的物质的量小于1mol,图中θ<45.c,A项错误;该反应的容器为恒压容器,故增加B的物质的量,再达平衡时,压强不变,反应速率不变,C项错误;固体反应物量的多少对该反应平衡无影响,C项错误。
12.(山东省德州市2011届高三年级第二次模拟考试)下列各图像中,不正确的是
A.N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H = - 92.4 kJ/mol
B.向弱酸HA的稀溶液中加水稀释
C.有催化剂(a)和无催化剂(b)时反应的能量变化
D.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加过量NaOH溶液
【答案】A
【解析】温度越高,反应速率越快,达平衡的时间越短,A图中700K时比900K时先达平衡,错误;
向弱酸HA的稀溶液中加水稀释,电离平衡向右移动,c(A-)/c(HA)增大,B项正确;催化剂可改变反应的历程,降低反应的活化能,C项正确;向NH4Al(SO4)2溶液中滴加过量NaOH溶液,OH-首先与Al3+反应生成沉淀,之后OH-再与NH4+反应生成NH3,最后OH-再与Al(OH)3反应,D项正确。
13、(2011届江西省吉安市高三第三次模拟考试)某Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1mol·L-1的盐酸,测得溶液中的CO2-3、HCO-3、AlO—2、Al3+离子的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.原混合溶液中的CO2-3与AlO—2的物质的量之比为1:2
B.V1:V2=l:5
C.M点时生成的CO2为0.05mol
D.a曲线表示的离子方程式为:AlO—2+H++H2O=Al(OH)3↓
【答案】D
【解析】由碳的守恒可知b、c曲线分别表示CO2-3、HCO-3的物质的量变化,而d表示HCO-3的物质的量变化,a表示AlO—2的物质的量变化,e表示Al3+的物质的量变化。故D项正确;M点时CO2-3恰好完全转化HCO-3为,没有气体生成,C项错误;根据a、c发生反应的离子方程式AlO—2+H++H2O=Al(OH)3↓和CO32-+H+=HCO3-,可知原混合溶液中的CO2-3与AlO—2的物质的量之比为1:1,A项错误;则V1为75mL,V2等于150mL加上150mL(溶解氢氧化铝的盐酸)为300mL,B项错误。
题型四 与化学实验有关的选择题
[时间:40分钟]
化学实验是高考命题的热点,与化学实验相关的选择题与二卷大题互补,主要涉及的热点考向有①
化学实验的基本操作,常用仪器的主要用途和使用方法。②对常见物质的检验、分离和提纯。③溶液的配制。④常见气体的实验室制法,实验所用的试剂、仪器、反应原理、收集方法等。
1.(东莞高级中学2011届高三校二模理综测试)下述有关实验操作正确的是( )
A.溴苯中混有溴:加入碘化钾溶液后分液
B.除去SO2中的少量CO2:通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
C.用玻璃棒在过滤器上搅拌以加速AgCl沉淀的洗涤
D.中和滴定实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥,不影响测定结果
【答案】D
【解析】溴与碘化钾溶液反应生成的碘单质溶于溴苯中,即除去了溴,引入了碘,A项错误;CO2与饱和Na2CO3溶液发生反应生成NaHCO3,应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,B项错误;过滤时不能用玻璃棒搅拌,以免将滤纸戳破,C项错误。
2.(2011广东湛江高三综合测试一)下列有关实验的操作及描述不正确的是
A.用托盘天平称取10.5g NaCl时应在右边托盘中放入10g砝码
B.粗盐提纯时,为了加快过滤速率,可用玻璃棒搅拌过滤器中的液体
C.分液操作时,下层液体从分液漏斗下口放出,上层液体从上口倒出
D.测定溶液pH的操作:将pH试纸置于表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取溶液,点在pH试纸的中部,然后与标准比色卡对照
【答案】B
【解析】过滤时,不能用玻璃棒搅拌过滤器中的液体,以免戳破滤纸,B项错误;分液操作时,下层液体从分液漏斗下口放出,上层液体应从上口倒出,C项正确。
3.(遵义市2011年高三第二次联考试题)下列实验能达到预期目的的是()
A.向煮沸的1mol/L的NaOH溶液中滴加AlCl3饱和溶液制备Al(OH)3胶体
B.向实验室中制备出的乙酸乙酯中加入饱和Na2CO3溶液,振荡分液,除去乙酸乙
酯中的少量乙酸
C.利用KSCN溶液来检验溶液中的Fe2+
D.用氢氧化铜粉末检验尿糖。
【答案】B
【解析】A项得不到氢氧化铝胶体,而是得到氢氧化铝沉淀,C项应先加入KSCN溶液,再加入少量氯水来检验Fe2+;检验尿糖应用新制碱性氢氧化铜的悬浊液,D项错误;
4.(安徽省2011年省级示范高中名校高三联考)下列实验不能达到目的的是( )
【答案】B
【解析】 B中右边烧杯中电解质溶液应放FeCl3溶液,左边放FeCl2溶液。
5.(泰州市2011届高三第三次调研测试)用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口瓶中(如图),滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙,依次观察到如下现象:①滴管内产生红棕色气体,液面下降;②滴管内液面上升,气体变成无色;③滴管内液面再次下降。下列说法中不正确的是
A.现象①中产生的红棕色气体为NO2
B.产生现象②的原因是NO2与水反应
C.产生现象③的原因是铜与稀硝酸反应
D.最终瓶内溶液中的溶质只有Cu(NO3)2
【答案】D
【解析】吸入浓硝酸后,浓硝酸与铜丝反应生成红棕色NO2气体,出现现象,①;NO2气体又与硝酸中的水反应生成无色的NO气体,钴出现现象②;此时硝酸的浓度变小,继续与铜丝反应生成NO,出现现象③。故A、B、C项正确,最后硝酸可能有剩余,D项错误。
6. (2011年温州市高三第二次适应性测试)分析硫铁矿中FeS2的含量(不考虑杂质的反应,所加试剂均足量),某研究性小组设计了如下四种实验方案,不正确的是
【答案】D
【解析】D项中因加入了还原剂铁粉,且铁粉在过量的酸性环境中也能溶解,故最后滴定时无法确定铁的来源。
7.(2011年河南省五市高中毕业班第二次联合考试)下列叙述正确的是:①用氨水清洗做过银镜反应的试管;②用分液漏斗分离硝基苯和水的混合物;③用pH试纸测定新制氯水的pH;④用碱式滴定管量取20.00mL 0.1mol·L-1KMnO4溶液;⑤不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,立即用NaOH稀溶液清洗;⑥含有离子键的化合物一定为离子化合物;⑦用托盘天平准确称取29.25gNaCl配制500mL 0.1mol·L-1的NaCl溶液;⑧Na2CO3CO2白色沉淀,说明元素的非金属性:Cl>C>Si;⑨从试剂瓶中取出的任何药品,若有剩余不能再放回原试剂瓶;⑩胶体和溶液的本质区别是分散剂微粒直径的不同。
A.②⑥⑩ B.①③④⑤⑧ C.②⑥ D.③④⑤⑥⑦⑨
【答案】C
【解析】 氨水不能溶解单质银,应用硝酸,①错;②中硝基苯和水是互不相溶的液体,可用分液漏斗分离;新制氯水具有漂白性,可将pH试纸漂白,③错;KMnO4溶液具有强氧化性,可腐蚀橡胶管,故不能用碱式滴定管量取KMnO4溶液,④错;NaOH具有强烈的腐蚀性,应用酒精清洗,⑤错;托盘天平只能称量到小数点后一位,⑦错;“Na2CO3CO2白色沉淀”的转化只能说明盐酸酸性强于碳酸,碳酸酸性强于硅酸,不能说明元素非金属性强弱,应把盐酸改为高氯酸即可说明元素的非金属性:Cl>C>S⑧错;从试剂瓶中取出金属钠(或白磷等),切取一小块后,剩余部分需放回原试剂瓶,⑨错;胶体和溶液的本质区别是分散质微粒直径的不同,⑩错。
8.(2011年5月浙江省六校联考)为了研究在温度对苯催化加氢的影响,以检验新型镍催化剂的性能。采用相同的微型反应装置,压强为0.78Mpa,氢气、苯的物质的量之比为6.5:1。定时取样分离出氢气后,分析成分得如下表结果:
温度/℃
85
95
100
110~240
280
300
340
苯
96.05
91.55
80.85
0
23.35
36.90
72.37
质量分数(%)
环己烷
3.95
8.45
19.15
100
76.65
63.10
27.63
下列说法错误的是
A.当温度超过280℃,苯的转化率迅速下降,可能是因为该反应为吸热的可逆反应
B.在110~240℃苯的转化率为100%。说明该镍催化剂活性较高,能够在较宽的温度范围内催化而且不发生副反应
C.增大压强与提高氢气、苯的物质的量比都有利于提高苯的转化率
D.由表中数据来看,随着反应温度的升高,苯的转化率先升高后降低
【答案】A
【解析】从110~240℃时100%转化,可知该反应不是可逆反应,A项错误;当温度超过280℃,苯的转化率迅速下降,可能是发生了副反应。
9.(2011年广东韶关市高考第二次模拟考试化学试题)利用下列实验装置能完成相应实验的是
①测定化学反应速率 ②制取并吸收HCl ③制备纯净的NH3 ④模拟铁的腐蚀
CaCl2
2% H2O2
MnO2
红墨水
内壁沾有铁粉、碳粉
食盐水润湿
稀醋酸润湿
NH4HCO3
NaOH溶液
浓盐酸
浓硫酸
A.①④ B.①② C.②③ D.①②③④
【答案】A
【解析】②中会产生倒吸现象;③中制备的氨气中含有二氧化碳。
10.(2011年河南省五市高中毕业班第二次联合考试)根据下列实验操作,不能得出相应结论的是( )
选项
实验操作
实验结论
A
向盛有少量AgNO3溶液的试管中滴加NaCl溶液至不再有沉淀生成,再向其中滴加NaI溶液,白色沉淀逐渐变为黄色
AgCl的溶解度大于AgI
B
向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液颜色没变化;再加人几滴新制的氯水,溶液变为红色
溶液中一定含有Fe2+
C
向某溶液中加入稀硝酸后,再向其中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有SO42-
D
组装如下装置,电流表中均有电流通过
金属活动性:Cd>Co>Ag
【答案】C
【解析】C项不能排除Cl-或SO32-的干扰,错误。
11.(2011年长春市高中毕业班第二次调研测试理科综合能力测试)下列除去杂质(括号内为杂质)的方法正确的是
①乙烷(乙烯) 光照条件下通入Cl2,气液分离
②乙酸乙酯(乙酸) 用饱和碳酸氢钠溶液洗涤、分液
③苯(乙酸) 用氢氧化钠溶液洗涤、分液
④乙醇(乙酸) 加足量生石灰、蒸馏
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
【答案】B
【解析】Cl2与乙烷在光照条件下发生取代反应,①错;乙酸乙酯在饱和碳酸氢钠溶液的溶解度较小,饱和碳酸氢钠溶液与乙酸反应生成可溶于水的乙酸钠,②对;乙酸与氢氧化钠溶液飞生成可溶于水而不溶于苯的乙酸钠,③对。
12.(2011北京东城区示范校高三综合练习)为提纯下列物质(括号中为杂质),所选除杂试剂和分离方法都正确的是( )
选项
被提纯的物质(杂质)
除杂试剂
分离方法
A
NH3(H2O)
浓硫酸
洗气
B
H2O(Br2)
CCl4
分液
C
KCl固体(I2)
KOH溶液
加热
D
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
【答案】B
【解析】浓硫酸能吸收氨气,应用碱石灰A项错误;C项引入了难以除去的KI,正确的方法是不加任何试剂,直接加热使I2升华而除去;D项中生成的三溴苯酚溶于苯中,且过量的溴也溶于苯中,不能用过滤的方法除去,应用NaOH溶液处理后再分液。
13.(2011年漳州市普通高中毕业班质量检查)H2C2O4可使酸性KMnO4溶液褪色(Mn2+可作该反应的催化剂),依据褪色时间的长短可比较反应进行的快慢。下列实验中溶液褪色最快的一组是
组号
反应温度/℃
参加反应物质
KMnO4
H2C2O4
MnSO4
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
c/mol·L-1
m/g
A
20
4
0.1
1
0.1
0
B
20
4
0.1
2
0.1
0
C
40
4
0.1
2
0.1
0
D
40
4
0.1
2
0.1
0.1
【答案】D
【解析】对比A、B两组,B组中浓度大反应速率快,对比B、C两组,C组温度高,反应速率快,对比C、D两组,D组中有催化剂,反应速率快。综上分析,D组反应最快。
14.(2011江苏南通高三第二次调研)下列实验方法不合理的是
A.用pH试纸检验NH3的性质时,必须先将试纸润湿
B.用明矾可除去中性废水及酸性废水中的悬浮颗粒
C.仅用水即可鉴别苯、四氯化碳、甘油三种无色液体
D.用KMnO4酸性溶液鉴别CH3CH3和CH2=CH2
【答案】B
【解析】明矾在中性或偏碱性溶液中水解生成氢氧化铝胶体,胶体微粒吸附水中悬浮杂质而使水得到净化,对酸性废水净化效果不好,B项错误;CH2=CH2能使KMnO4酸性溶液褪色,而CH3CH3不能,D项正确。
15.(2011广东佛山一中模拟)下列实验操作或结论正确的是 ( )
A.配制一定物质的量浓度的溶液时,将量取液态物质的量筒用水洗涤,洗涤液倒入容量瓶
B.用加热法可以分离KMnO4和碘单质的混合物
C.经氯气消毒的自来水,若用于配制Na2CO3溶液和FeSO4溶液均会使所配溶液变质
D.将金属钠在研钵中研成粉末,使钠与水反应的实验更安全
【答案】C
【解析】 配制一定浓度溶液时,量筒用水洗涤,洗涤液倒入容量瓶,会使溶质的物质的量增多,A项错误;加热高锰酸钾和碘的混合物时,碘升华的同时高锰酸钾发生分解反应,B项错误;用氯气消毒的自来水中含有HCl、HClO、Cl2等溶质,既有酸又有强氧化剂,用它来配制碳酸钠或硫酸亚铁溶液将与溶质发生反应,C项正确;钠的活泼性很强,研磨时既危险,又与空气发生反应生成钠的氧化物,D项错误。
16.(甘肃省兰州一中2011届高三第三次模拟考试)下列实验操作与预期目的或结论一致的是 ( )
选项
实验操作
实验目的或结论
A
取酸雨试样,加入10%H2O2溶液,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀
该酸雨试样中一定含有H2SO3
B
在有镀层的铁片上,用刀刻一槽,在槽上滴入少量0.1mol/L盐酸,2h后滴入KSCN溶液,无红色出现
可能是镀锡的铁片
C
配制SnCl2溶液时,先将SnCl2溶于适量稀盐酸,再用蒸馏水稀释,最后在试剂瓶中加入少量的锡粒
抑制Sn2+水解,并防止Sn2+被氧化为Sn4+
D
某无色溶液,加银氨溶液,水浴加热,有银镜生成
溶液中一定含醛类化合物
【答案】C
【解析】A项不能排除酸雨中的SO42-,盐酸与铁反应生成Fe2+,且铁是过量的,防止了Fe2+被氧化,滴入KSCN溶液不会出现红色,B项结论错误;只要含有的醛基的物质就能发生银镜反应,含有醛基的物质不一定属于醛类,如葡萄糖含醛基,属于糖类,D项错误。
17.(陕西省宝鸡市2011年高三教学质量检测(三))下列各组物质的溶液,分别只用一种试剂一次就可加以区别的是( )
A.Na2SO4、BaC12、K2CO3、KNO3 B.NaAlO2、NaC1、 Na2CO3、AgNO3
C.NaOH、KC1、K2CO3、MgCl2 D.HC1、NaNO3、Na2CO3、(NH4)2SO4
【答案】B
【解析】
用盐酸可以将B项中物质鉴别开来,各取少许试样,分别逐滴加入盐酸至过量,出现的现象依次是先有白色沉淀后溶解、无明显现象、有无色气体生成、有白色沉淀生成。
18.(九江市2011届七校联考试题)下列实验方法合理的是( )
A.为准确测定盐酸与溶液反应的中和热,所用酸和碱的物质的量相等。
B.在酸、碱中和滴终点时不慎滴入过量标准溶液,可用装有待测液的滴定管再滴入一定量溶液进行调整。
C.配制的盐酸500,应选用的仪器有:胶头滴管、烧杯、玻璃棒、天平、500容量瓶。
D.将食用盐溶于水,然后滴入淀粉溶液,来检验食盐是否是加碘食盐。
【答案】B
【解析】测定中和热时,为了保证用来计量的某种物质(强酸或强碱)完全参加反应,需要另一种物质稍过量,A项不合理;B项即反滴定法,合理;盐酸的取用不需要天平,而需要量筒或酸式滴定管,C项不合理;食用盐中的碘以碘酸钾的形式存在,遇淀粉不变色,D项不合理。
19.(南通市2011届高三第二次调研测试)下列有关实验原理、装置、操作或结论的描述中,不正确的是(有关装置中的夹持仪器略去未画)
A.实验室用大理石
与盐酸制取CO2
B.制取SO2、检验SO2的漂白性
C.分离Cl2与KI溶液反应生成的碘
D.实验室分离四氯化碳和苯
【答案】C
【解析】A项中安全漏斗可防止二氧化碳从漏斗逸出,正确;B项加入碎瓷片防止暴沸、且有浸有碱液的棉花吸收二氧化硫,防止污染,正确;Cl2与KI溶液反应生成的碘不是沉淀,而是溶解在溶液中,应采取萃取、分液法分离,C项错误;利用四氯化碳和苯的沸点不同,采取蒸馏的方法分离,D项正确。
20.(2011广西桂林中学4月月考)某学习小组拟利用如下装置制备氮化钙(化学式:Ca3N2 ,极易与H2O反应) 下列说法正确的是
A.打开活塞K通入N2,试管A内有气泡产生,说明装置气密性良好
B.U形管中盛放的干燥剂既可以用碱石灰,也可以用浓硫酸
C.反应结束后,先熄灭酒精灯,待反应管冷却后再关闭活塞K
D.将产物Ca3N2放入盐酸中,只能得到一种盐
【答案】C
【解析】A项不能说明装置气密性良好,还与通入氮气的流速等有关;U型干燥管中只能放碱石灰,浓硫酸不能吸收氯气,B项错误;反应结束后,先熄灭酒精灯,此时继续通入氯气,不会引起倒吸,C项正确;将产物Ca3N2放入盐酸中,会得到两种盐,氯化钙和氯化铵,D项错误。
题型五 元素推断综合题
[时间:35分钟]
高考Ⅱ卷中对物质结构的考查主要就是“位、构、性”关系。其考查方式往往是以元素推断为起点,以物质结构理论和元素化合物知识为载体,注重知识的整合,用物质结构理论进行现象解释、定性推断、归纳总结以及定量计算等。
由近几年的高考试题看出:元素推断只是命题的起点,单纯的元素推断往往较为简单,记住一些物质的特性有利于快速、准确地推断出元素,为答题赢得更多的时间。如常见、常考的中学化学中的“唯一”:
(1)常温下呈液态的金属:Hg。
(2)常温下呈液态的非金属单质:Br2
(3)常温下为固体的双原子分子单质:I2。
(4)易导电的非金属单质:石墨。
(5)三原子分子单质:臭氧。
(6)能腐蚀玻璃的物质:HF(与二氧化硅反应)删除
(6)使淀粉变蓝的物质:I2。
(7)显碱性的气体:氨气
(8)能与强碱反应生成氢气的金属:Al。
(9)能与强碱反应生成氢气的非金属:Si。
(10)常温下与水反应的非金属单质:F2。
1.(河北省唐山市2010—2011学年度高三年级第二次模拟考试)a、b、c、d、e为短周期主族元素。其中
①a和b属同周期元素,二者能形成多种气态化合物;
②a和c属同周期元素,二者能形成两种气态化合物;
③a和d属同主族元素,二者能形成两种常见化合物;
④e可分别和a、b、c、d形成具有相同电子数的共价化合物甲、乙、丙、丁。
请回答:
(1)a元素为____ ,甲的分子式为 ,丁的电子式为 。
(2)由上述一种或几种元素形成的物质可与水发生氧化还原反应,写出一个符合要求的化学反应方程式: 。
(3)a单质和丙可形成燃料电池(以KOH溶液为电解质)。该燃料电池的负极反应式为
。
(4)乙是一种液态火箭燃料,在O2中燃烧,产物无污染。常温下,6.4 g乙燃烧放出QkJ热量,该反应的热化学方程式为____ 。
【答案】(1)氧(或O) H2O2
(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(或C+H2O(g)CO+H2 、CO+H2O(g)CO2+H2等)
(3)C2H6+18OH――14e―=2CO32―+12H2O
(4)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l);△H=―5Q kJ/mol
【解析】根据④可考虑e为氢元素,而甲、乙、丙、丁 为10电子或18电子微粒,而根据③a、d同主族,则a、d 必为 二、三周期,则甲、乙、丙、丁只能为18电子微粒,a、d能形成两种化合物,则a、d分别为氧、硫元素,形成的化合物为SO2和SO3。根据②氧与c同周期,能形成两种气态化合物,则c为碳元素。根据①可推出b为氮元素。故甲、乙、丙、丁分别为H2O2、N2H4、C2H6、H2S。
2.(北京市西城区2011年高三二模试卷)A、B、D、E、Y为5种短周期元素。
①A、B、D位于同一周期,D、Y位于同一主族。A的原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍。
②D的氢化物是最常用的溶剂,E的单质是一种生活中常见的金属。
请回答:
(1)AD2中具有的化学键的类型是 。
(2)高温时,6 gA的单质与D的气态氢化物反应,生成两种还原性气体,吸收的热量为65.75 kJ,其反应的热化学方程式是 。
(3)D与氢元素可组成含有10个电子的X一,与X一组成元素相同,原字个数比也相同的分子的电子式是 。
(4)将盛有一定量红棕色气体BD2的4L容器压缩至2L,待气体颜色不再变化时,容器内的压强(填“大于”、“等于”或“小于”) 原来的2倍,原因是 。
(5)E的某种化合物可用作净水时的混凝剂,其原理是(用离子方程式表示) 。
(6)YD2气体通入足量BaCl2和B的最高价氧化物对应的水化物的混合溶液中,生成白色沉淀和无色气体,反应的离子方程式是 。
【答案】
【解析】由A的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍可知A为碳元素;由D的氢化物是最常见的溶剂,可知该溶剂为水。D为氧元素,由D、Y同主族,则Y为硫元素。E的单质是一种生活中常用金属,且E为短周期元素,故E为铝。
(1)AD2为CO2,由极性键形成的非极性分子。
(3)X-为OH-,则与之组成元素相同,原子个数比也相同的分子为H2O2。
(4)由BD2为红棕色气体,则为NO2,要考虑2NO2N2O4之间的转化。
3.(江西省重点中学盟校2011届高三第二次联考理科综合能力测试)X、Y、Z、W、Q
是原子序数依次增大的短周期主族元素,相关信息如下表:
元素
相关信息
X
X原子核外最外层电子数是次外层的2倍
Y
Y的气态氢化物的水溶液显弱碱性
Z
Z是地壳中含量最多的金属元素
W
常温常压下,W的单质是淡黄色固体
Q
……
根据上述信息回答下列问题:
(1)元素Q在元素周期表中的位置______________________________.
(2) Z的离子结构示意图_________________________________.
(3)Y的最简单气态氢化物甲的水溶液可与H2O2发生反应,其产物不污染环境,化学方程式为__________________________________________________.
(4)X和氢元素组成的化合物分子有6个原子,其结构式为 .
(5)已知:X(s)+O2(g) =XO2(g) △H = -393.5kJ·mol-1
2X(s)+O2(g) =2XO(g) △H = -221.0kJ·mol-1
则XO的燃烧热的热化学方程式__________________________________________________.
沉
淀
质
量
c
Na2O2
0 a b
(6)元素Y与氢元素形成的五核阳离子乙,向含乙和Z的阳离子的混合溶液中加入固体Na2O2, 加入Na2O2的物质的量与产生沉淀有如右图所示关系:
写出有关反应离子方程式:(每段只用一个离子方程式表示)
o—a段
a—b段 .
【答案】(1)第三周期第ⅦA族
(2)
(3) 2NH3+3H2O2=N2+6H20
(4) (写CH2=CH2不给分)
(5) CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
(6) 6Na2O2+4Al3++6H2O=4Al(OH)3↓+3O2↑+12Na+
2Na2O2+4NH4+=4NH3 ↑+O2↑+4Na++2H2O
【解析】由题给信息不难推出X、Y、Z、W、Q分别为碳、氮、铝、硫、氯元素。
(3)根据题意反应的生成物不污染环境,结合原子守恒,可知为氮气和水,根据电子守恒配平即可。
(5)根据盖斯定律,①×2-②得:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-586.0KJ·mol-1.
(6)向含NH4+和Al3+的溶液中逐渐加入Na2O2,可看作Na2O2与H2O反应的生成物与溶液中离子反应,然后将方程式叠加,o-a段生成Al(OH)3,a-b段生成NH3。
4.(江西抚州市2011届高三年级教学质量检测)A、B、C、D、E、F均为短周期元素;A、C具有相同的电子层数;E元素在B的下一周期;A与D同主族;原子半径大小为F>E>A>B>C。AC2常温下呈气态,通入紫色的石蕊溶液中会变红色,单质E可以在AC2中燃烧,发生置换反应。回答:
(1)AC2的分子构型为 ,E在AC2中燃烧的化学方程式为 。(2)A、D的最高价氧化物熔点更高是 (填物质化学式)。
(3)B、C、E、F均能形成简单离子,其半径由大到小的顺序为 。(用离子符号表示)
(4)F3B是一种离子化合物,能与水反应生成两种碱性物质。将F3B加入到足量的盐酸中,写出发生反应的离子方程式 。
(5)A、E两元素形成阴、阳离子质量比为1∶1的离子化合物能与水反应生成一种气体,此气体的结构式为 。
【答案】(1)直线型 CO2 + 2Mg 2MgO十 C
(2)SiO2
(3)N3->O2->Na+>Mg2+
(4)Na3N + 4H+ = 3Na+ + NH4+
(5)H-C≡C-H
【解析】由气态AC2通入紫色石蕊溶液中,溶液会变红,可知AC2为酸性气体,单质E可在其中燃烧发生置换反应,则AC2为CO2,E为Mg。据此,结合题给信息可推出B为氮元素,D为硅元素,F为钠元素。
(4)可根据信息写出Na3N与H2O反应的离子方程式,然后写出产物OH-、NH3分别与H+反应的离子方程式,叠加而得总方程式。
(5)该离子化合物为MgC2,与H2O发生水解反应生成Mg(OH)2和C2H2。
5.(海南省海口市2010-2011学年高三高考调研测试(二))A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大。B原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍;C的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X;E与A同主族;A、B、C这三种元素中,每一种与D都能形成原子个数比不相同的若干种化合物。请回答下列问题:
(1)写出B的元素符号: __________。
(2)D在周期表中位于第__________周期,第__________纵行。
(3)C与E可形成离子化合物E3C,试写出它的电子式:__________。
(4)写出一个E和D形成的化合物与水反应的化学方程式:_______________________。
(5)盐X的水溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性,其原因用离子方程表示:______________________________________________。
【答案】
【解析】 根据题意首先推出B、C分别为碳、氮元素。E与A同主族,A原子序数最小,E原子序数最大,可考虑A、E分别为氢、钠元素,则能与氢、碳、氮形成多种化合物的元素D为氧元素。
6.(2011山东济南一模)A、B、C、D、E五种短周期元素(A、B、C、D、E分别代表元素符号),它们的原子序数依次增大;A是元素周期表中原子半径最小的元素;B元素最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X;D与A同主族,且与E同周期;E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的倍;C与E同主族。
请回答下列问题:
(1) X的化学式为______。
(2) 元素的非金属性C______E(填“>”、“<”或“=”),下列各项中,能说明这一结论的事实有______(填序号)。
① 氢化物H2E的酸性比H2C强
② 氢化物H2C的热稳定性比H2E强
③ 氢化物H2E的水溶液放置在空气中会变浑浊
(3) 将由BC和BC2组成的混合气体通入下图所示装置中,用来验证浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强。
已知(ⅰ) 浓硝酸能将气体BC氧化成BC2,而稀硝酸不能氧化BC。
(ⅱ) NaOH溶液与BC2反应的化学方程式为:
2NaOH+2BC2==NaBC2+NaBC + H2O ,NaOH溶液与BC气体不反应
a. 装置①、②、③中盛放的药品依次是______、______、______。
b. 通入混合气体之前,应先通入一段时间某另外一种气体,试推测先通入的该气体可以是______(填一种气体的化学式)。
c. 能够说明实验已成功的现象是___________________________。
【答案】(1) NH4NO3 ;
(2) > ②③
(3) a:H2O、稀HNO3、浓HNO3 b:CO2(N2、H2合理答案均可) c:装置②中液面上方气体仍为无色,装置③中液面上方气体由无色变为红棕色
【解析】元素周期表中原子半径最小的元素是H,即A为H元素;B元素最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X,可知B和X分别为N元素和硝酸铵;E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的=倍,则E为S元素;进而推得C、D分别为O和Na元素。
7.(山东省德州市2011届高三年级第二次模拟考试)短周期元素X、Y、Z、W、M原子序数依次增大.X是周期表中原子半径最小的元素,Y是形成化合物种类最多的元素,Z是自然界含量最多的元素,W是同周期中金属性最强的元素,M的负一价离子与Z的某种氢化物分子含有相同的电子数.
(l) X、Z、W形成的化合物中含有的化学键类型为 ;
(2) A是由Y、Z、W三元素共同构成的常见化合物,其水溶液呈碱性,用离子方程式表示其原因 .写出表示溶液中所有离子浓度关系的等式
(3)已知①M-M→2M △H=+a kJ·mol-1 ② 2X·→X-X △H = -b kJ·mol-1
③ M· + X· →XM △H = -c kJ·mol-1
写出298K时,X2与M2反应的热化学方程式
(4)若在密闭容器中充有10 mol YZ与20 mol X2,在催化剂作用下反应生成甲醇,YZ的转化率(α)与温度、压强的关系如图所示
① Pl P2(填“大于”、“小于”或“等于”)
②若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10 L,则该温度下的平衡常数K =
③若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)[来源:学。科。网Z。X。X。K]
④在不改变反应物用量情况下,为提高YZ转化率可采取的措施是 (答出两点即可)
【答案】
【解析】根据题意不难推出X、Y、Z、W、M分别为H、C、O、Na、Cl元素。
(3)化学反应的反应热等于断裂旧化学键吸受的热减去形成新化学键所放出的热。
(4)反应的方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
①增大压强,平衡右移,CO转化率增大,故P1<P2。
② CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始(mol·L-1) 1 2 0
平衡(mol·L-1) 0.5 1 0.5
则K==1(mol·L-1)-2
③c点温度高,反应速率大,达平衡时间短。
8.(遵义市2011年高三第二次联考试题). A、B、C、D、E、F均为短周期元素。A的原子半径是短周期中最大的,B元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,C元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,D元素与C元素同主族,E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2:1,F的一种原子中,质量数与质子数之差为零。
(1)B2-的离子结构示意图为
A、F两元素组成的化合物电子式为
(2)A、B、E形成的简单离子的半径由大到小的顺序为
(用元素符号表示)
(3)由D、F可以构成最简单的化合物X,取356g分子式为X·9H2O的化合物,将其释放的X完全燃烧生成液态水,可放出1780.6kJ的热量,则X燃烧的热化学方程式为:
(4)在1molCB2中含有化学键的数目为 NA(NA为阿伏伽德罗常数值)。DB2 与某金属发生置换反应的化学方程式
(5)FeCl3溶液中通入过量EB2反应的离子方程式:
【答案】
(5)SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
【解析】由C元素原子有3个电子层,则L层必为8个电子,即m+n=8,B的次外层必为2个电子,即n=2,据此可推出A、B、C、D、E、F分别为Na、O、Si、C、S、H元素。
题型六 无机框图推断综合题
[时间:45分钟]
框图推断题是以元素化合物知识为主,集基本概念、基本理论为一体的综合性题目。通常以常见元素及化合物之间的转化为载体,以方框图或其他简明符号给出物质之间的转化关系,考查学生对元素及化合物知识的掌握情况以及灵活运用知识进行分析、逻辑推理的综合能力。这类题既能考查同学们掌握元素与化合物等知识的熟练程度,又能很好地考查同学们灵活运用知识的能力以及抽象、求异、发散等思维品质。这类题型的主要特点是:结构紧凑、文字表述少,包含信息多、综合性强,思维能力要求高;推断过程既需要定性分析,又需要定量分析,计算和逻辑推理(讨论)并重。且这类试题知识容量、思维容量大,可以随意调控试题的难度、梯度、开放性以及学科内的综合等,因此备受高考命题者的青睐!
解决框图推断的方法一般按照以下几点:
1、抓住“题眼”,顺藤摸瓜
对于任意一道无机框图题,我们可以通过框图中信息、题中文字说明、甚至于问题中的“蛛丝马迹”,联系我们学过的知识,找出物质特有的性质或特有的反应现象作为解决问题的突破口,也就是“题眼”,确定出一种或几种物质,然后再采用顺推或逆推的方法最终解决问题。像这种可作为突破口的“题眼”,中学阶段常见的有:
(1)物质的特殊性质:①颜色类:红棕色粉末为Fe2O3、红褐色沉淀为Fe(OH)3、蓝色晶体CuSO4·5H2O、蓝色絮状沉淀为Cu(OH)2、红棕色气体为NO2、黄绿色气体为Cl2 、紫色蒸汽为I2;浅绿色溶液为Fe2+、棕黄色溶液为Fe3+②状态类:常温下为液体的单质只有溴或汞,常温下为液体的化合物只有水和双氧水③气味类:臭鸡蛋气味的气体为H2S,酒精或其他低级的醇、低级的酯都具有各自特殊的香味;④密度类:密度最小的气体为H2,乙酸乙酯的密度比水小等。
(2)特征反应现象:①焰色反应黄色的为钠元素,紫色的为钾元素(透过蓝色钴玻璃);②使湿润的醋酸铅试纸变黑色的气体是H2S;③在空气中变红棕色的气体是NO;④使品红溶液退色加热后又恢复颜色的是SO2;⑤使淀粉变蓝色的是I2;⑥白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色的是Fe(OH)2;⑦滴入SCN-溶液出现血红色的是Fe3+;⑧使红色石蕊试纸变蓝色的是气体是NH3;⑨两种元素能形成A2B和A2B2型离子化合物的为Na和O,能形成A2B和A2B2型共价化合物的为H和O;
2、锁定范围、逐步包抄
有些框图推断题虽然没有明显的“题眼”,但可以通过锁定某个范围,然后根据题意逐步缩小这个范围,进而解决问题。如典例3中分析出连续氧化过程,锁定这个范围,然后结合其他信息逐步筛选,最后得出结果。像这种能锁定范围的可用信息在中学中也较为常见,如:①既能与酸又能与碱反应的有:多元弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、两性氧化物或氢氧化物、铝、氨基酸等;②能与碱反应生成气体的物质有:Si、Al、铵盐;③高温下的置换反应有:铝热反应、二氧化硅与碳的反应、镁在二氧化碳中燃烧、铁与水蒸气的反应、炭与水蒸气的反应;④常见的气体单质有:H2、N2、O2、F2、Cl2 以及稀有气体等;⑤常见的气体化合物有:NH3、HF、HCl(HX)、H2S、CO、CO2、NO、NO2、SO2 ;⑥常见的固体单质有:I2、S、P、C、Si、金属单质;⑦白色胶状沉淀有:Al(OH)3、H4SiO4 ;⑧有刺激性气味的气体有:Cl2、SO2、NO2、HX、NH3;⑨有刺激性气味的液体有:浓盐酸、浓硝酸、浓氨水、氯水、溴水;⑩常温下为液体的有:Br2、Hg、H2O H2O2 ;黑色固体有:MnO2、CuO、CuS、Cu2S、PbS、FeS、FeO、Fe3O4;能发生归中反应的元素有:N、S、Cl、H。两种溶液混合产生气体和沉淀的一般为剧烈的双水解或Ba(OH)2与(NH4)2SO4溶液混合;与水反应既产生气体又产生沉淀的是双水解;两种元素形成A2B和A2B2型化合物一般为Na和O或H和O。
3、大胆猜测,仔细验证
有些框图推断题根本就没有“题眼”,也很难找出范围,这时候可以根据题目中信息,对关键物质凭直觉进行猜测,然后试探求证。但不能盲目地随意猜测,还要注意及时调整思路,避免钻入“死胡同”。在解框图题时要善于运用发散思维、求异思维和逆向思维。
1.(2011年河南省五市高中毕业班第二次联合考试)已知A、B、C是中学化学的常见物质,它们在一定条件下有如下转化关系:
(1)若A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;C为红棕色气体。则A转化为B反应的化学程式为______________。
(2)若D是具有氧化性的单质,A元素属于短周期主族金属元素,则C的化学式为 ___________________.
(3)若D是金属,C溶液在贮存时应加入少量D,其理由是(用必要的文字和离子方程式说明)___________________。
(4)若D是一种常见的温室气体;A是一种强电解质且在水溶液中电离出的阴、阳离子均含有10个电子。则B转化为C的离子方程式为________________。
(5)若D为氯碱工业的主要产品,B具有两性,则C溶液中除氢氧根离子外还存在的阴离子为___________ (填化学式)。
(6)若A、B、C均为氧化物,D是一种黑色固态非金属单质,则B分子的结构式为____________________________.
(7)若A的体积分数为75%的溶液可用作医疗消毒剂;B与新制氢氧化铜共热,有砖红色沉淀生成。则A生成B的化学方程式是_________________。
【解析】(1)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体显碱性,中学中显碱性的气体只有氨气,则A→B→C的转化为NH3→NO→NO2。
(2)A→B→C的转化为连续氧化,且A为主族短周期金属元素,则为Na→Na2O→Na2O2。
(3)A→B→C的转化为Fe→FeCl3→FeCl2。
(4)常见的温室气体有CO2和CH4,结合A是一种强电解质且在水溶液中电离出的阴、阳离子均含有10个电子可知A为NaOH,则A→B→C的转化为NaOH→Na2CO3→NaHCO3。
(5)具有两性的物质有Al2O3和Al(OH)3,结合D为氯碱工业的产品,根据框图则可推出A→B→C的转化为AlCl3→Al(OH)3→NaAlO2。
(6)根据题意A→B→C的转化为O2→CO2→CO。
(7)由体积分数为75%的溶液可用作医疗消毒剂,可知A为乙醇,B为乙醛,C为乙酸。
【答案】
2.(吉林市普通中学2010-2011学年度高中毕业班下学期期末教学质量检测)已知A、B、C、D、E、F、G和X八种物质存在如下图所示的转化关系。其中C是过渡元素的单质,其他元素均是短周期元素;B的浓溶液和稀溶液都能与C反应,但还原产物不同;反应⑤用于传统制镜工业,X是医疗上病人重要的营养补给物质(通过输液);F是大气污染物,也是汽车尾气的成分之一。请回答下列问题:(部分生成物未标出)
(1)A、X的化学式分别是 , ;G溶液俗称为 。
(2)写出反应①的离子方程式 。
(3)写出E的分子式 ,请用电离方程式解释E的水溶液呈碱性的原因
。
(4)已知1gE与足量的空气混合,在加热及有催化剂存在下发生反应生成气态产物,放出热量13.3kJ,请写出该反应的热化学方程式 。
(5)为了消除F对大气的污染,工业上采用在催化剂作用下E与F反应,将其转化为无毒气体和水,请写出该反应的化学方程式 。
【解析】根据题意“反应⑤用于传统制镜工业,X是医疗上病人重要的营养补给物质(通过输液)”可知反应⑤为银镜反应,而X为葡萄糖溶液,G为银氨溶液;F是大气污染物,也是汽车尾气的成分之一可知F为二氧化氮,则B为硝酸,D为氧气,E为氨气,A为硝酸银,C为单质银。
【答案】(1)AgNO3,C6H12O6; 银氨溶液。
(2)4Ag+ + 2H2O4Ag + O2↑+ 4H+
(3)NH3 NH3 + H2ONH4+ + OH-(或NH3•H2ONH4+ + OH-)
(4)4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(g) ΔH=–904.4 kJ·mol―1
(5)4NH3 + 6NO 5N2 + 6H2O
3.(银川一中高三年级第三次模拟考试)A、B、C、D四种元素原子的核电荷数依次增大(均小于20),其单质及相应的化合物能发生如下反应关系:
(1)写出F的电子式 。
(2)气体H有毒,可用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:________________。
(3)加热E的水溶液后并灼烧,最终得到的固体为 , 原因为
, 。(用化学反应方程式来表示)
(4)室温下,向F的水溶液中加入等体积等浓度的盐酸反应后所得溶液的PH>7,则此溶液中离子浓度由小到大的顺序为: 。
(5)将气体H放在空气中充分燃烧可得到气体氧化物BO2,BO2可与氧气继续反应:2BO2+O2 2BO3,在一个固定容积为2L的密闭容器中充入0.20 mol的BO2和0.10mol的O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含BO3为0.18mol,则= molL-1min-1。若继续通入0.20mol BO2和0.10mol O2,再次达到新平衡后,BO3的物质的量介于 之间。
【解析】由框图中信息:白色胶状沉淀G能溶于NaOH溶液,则可推测G为,Al(OH)3,H具有臭鸡蛋气味,则H为H2S,无色溶液I为KCl。据此可知E、F发生双水解,可能为AlCl3和K2S。再根据A、B、C、D四种元素原子的核电荷数依次增大,则E、F分别为AlCl3和K2S。
【答案】(1)
(2)H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3
(3)Al2O3 AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl↑ 2Al(OH)3Al2O3+2H2O
(4)c(S2-)c(HCO3-)> c (OH-)> c (H+)>c(CO32-)
(5)3Fe + 8H+ + 2NO3- == 2NO↑+3Fe2+ + 4H2O
(6)NH4HCO3和(NH4)2CO3按物质的量之比为2:3混合而成。
6.(2011年5月浙江省六校联考)已知A为常见金属,X、Y为常见非金属,X、E、F、G常温下为气体,C为液体,B是一种盐,受热极易分解,在工农业生产中用途较广(如被用作某些电池的电解质)。现用A与石墨作电极,B的浓溶液作电解质,构成原电池。有关物质之间的转化关系如下图:(注意:其中有些反应的条件及部分生成物被略去)
请填写下列空白:
(1)反应④为A在某种气体中燃烧,生成单质Y和A的氧化物,其反应方程式为
____________________________________________________________________;
(2)从D溶液制备D的无水晶体的“操作a”为__________________________;
(3)E的电子式为_________________________________;
(4)反应⑤的化学方程式为_____________________________________________;
(5)原电池反应①中正极的电极反应式为_________________________________。
【解析】由“B是一种盐,受热极易分解,被用作某些电池的电解质”可知B为氯化铵,由E→F→G→H的转化可推测为氨气的连续氧化和二氧化氮与水反应生成硝酸,可知H为硝酸,C为水,则可知X为氢气,则Y 为碳;由元素守恒可知D为盐酸盐溶液,根据框图中队D溶液的操作,结合A形成原电池的产物可推出A为金属镁,D为氯化镁。
【答案】(1)2Mg+CO2 2MgO+C;
(2)将D溶液在HCl气流中蒸干;
(3)
(4)⑤C+4HNO3 CO2↑+4NO2↑+2H2O
(5)2NH4++2e- = 2NH3↑+H2↑
7.(2011年长春市高中毕业班第二次调研测试理科综合能力测试)下图是部分常见元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的部分产物已略去)。
已知:E为红棕色固体,K为浅绿色溶液;反应①、②都是化工生产中的重要反应;B、C、D、H是单质;B、C、D、F、G、H常温下是气态; F、P 和H的水溶液均具有漂白作用,且F是形成酸雨的主要物质之一;N是一种常见的氮肥;化合物G为四原子10电子分子,化合物M由两种元素组成,分子内共有58个电子。
(1)写出F的化学式 、P的电子式 ;
(2)在G的水溶液中,阳离子浓度最大的是 (用离子符号表示)
(3)写出K与H反应的离子方程式 ;G与H反应的化学方程式
(4)在实验室中,向饱和H水溶液中加入CaCO3粉末,充分反应后过滤,可制得浓度较大的P的水溶液。用化学平衡移动的原理加以解释 。
【解析】由K为浅绿色溶液,推测可能为亚铁盐的溶液,结合E为红棕色固体,,则J为铁盐,则根据J、K之间的转化可知F必具有还原性,H必具有氧化性,结合 F、P 和H的水溶液均具有漂白作用,且F是形成酸雨的主要物质之一可知F、H分别为二氧化硫和氯气。又知反应①是化工生产中的重要反应,则推出A、B为铁矿石的煅烧,则A为含硫铁矿石,B为氧气,E为氧化铁,J为氯化铁,K为氯化亚铁。化合物G为四原子10电子分子,则G为氨气,根据框图可知L为亚硫酸铵,N为氯化铵,逆推可知C、D为氮气和氢气合成氨;P的水溶液具有漂白性,结合P的元素来源可知为次氯酸,再根据M
由两种元素组成,分子内共有58个电子推出M为NCl3。
【答案】(1) SO2
(2)NH4+
(2)2Fe2++ Cl2=2 Fe3+ + 2Cl- 4NH3+3Cl2=NCl3+3NH4Cl
(3)饱和H水溶液中存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,加入的CaCO3粉末与H+反应,平衡正向移动,HClO浓度增大
8.(遵义市2011年高三第二次联考试题). 已知下图所示各物质的转化关系中,某些反应部分产物已被省去,其中反应②用于常见金属Ⅰ的冶炼,B为淡黄色固体,D、G、H均为气体且D、H无色。
(1)溶液A为 (写名称),B的电子式:
(2)反应①的离子方程式为:
反应③的离子方程式为:
反应④的化学方程式为:
(3)有同学认为M也可由溶液K加热灼烧获得,试判断这种说法是否正确? (填“是”或“否”),理由是
(4)反应②中每生成1molD,同时生成 molⅠ。
【解析】已知D、H为无色气体,由框图D和H可反应生成C,则可推断D、H分别为H2和O2中的一种,C为H2O,再结合淡黄色金属B与C反应生成无色气体D,则D必为氧气,B为Na2O2,F为NaOH,H为H2。反应②为常见金属的冶炼,且O2有生成,则为电解法炼铝,M为Al2O3,逆推可知L为Al(OH)3,因此I为Al,K为NaAlO2。反应①中生成H2和NaOH,则E必为NaCl,G为Cl2,J为AlCl3,E和A分别为NaCl和盐酸。
【答案】
题型七 化学综合实验与探究
[时间:45分钟]
综合实验与探究试题是二卷必考的三道大题之一。解答实验填空或简答题要求做到要点化,条理清晰,表达规范。在历年的阅卷工作中,却发现而不少考生出现以下三大问题:
①会而不对:主要表现在解题思路上,或考虑不全,或书写不准,最后答案是错的;
②对而不全:主要表现在思路大致正确,但丢三拉四,或遗漏某一答案,或讨论不够完备,或是以偏概全或出现错别字;
③全而不精:虽面面俱到,但语言不到位,答不到点子上。
凡此种种,多是由于答题时一系列的不规范所致。因此,参加高考,在答题时必须自始至终地时时、处处规范,以求最大限度地减少非知识性失分,力争做到“你认为会的应该是对的,你认为对的应该是全对的”。在今后的复习中一定要做到以下几点:①注重语言的逻辑性,做到言简意赅。②注意化学用语的有效使用,切忌词不达意、言不由衷。③所答内容的内涵要严格与设问一致。
1.(2011年汕头二模理综化学试题)某校研究性学习小组同学在实验时把SO2通入装有BaCl2溶液的试管中,出现了白色浑浊物。
(1)实验小组的同学查阅了工具书上的相关数据,经过计算推导得出:即使把SO2通入BaCl2溶液中至饱和,也不可能生成BaSO3,故白色浑浊物只能是BaSO4。你认为所查阅的数据为:SO2饱和溶液中各离子的浓度、SO2的溶解度以及 。
(2)小组同学对白色浑浊物成分及产生原因进行了各种合理的假设,并分别设计实验验证假设如下:
假设
实验验证方法及现象
假设1
白色浑浊物是BaSO3。
。
假设2
白色浑浊物是BaSO4,造成原因是
。
把BaCl2溶液煮沸,冷却后滴加苯液封,再通入SO2。出现轻微浑浊。
假设3
白色浑浊物是BaSO4,造成原因是
。
反应开始前,先向制取SO2的装置中通入纯净的CO2,再把产生的SO2通入BaCl2溶液中。不出现浑浊。
请把上表填充完全。
(3)写出在验证假设2的实验时,溶液中发生的反应的化学方程式:
、 ;
(4)请你再提供一种假设。白色浑浊物是BaSO4,造成原因是 。
【解析】本题的假设及验证过程以填空的形式给出,减小了试题的难度,故在答题时可利用题中信息。产生白色浑浊物的原因可能是氯化钡溶液中含有碱性物质、氧化性物质或二氧化硫气体中混有氧气等。
【答案】(1)BaSO3的溶度积或BaSO3的溶解度或Ksp(BaSO3)(只答出一种即可)
(2)
假设1
在白色浑浊物中加入过量盐酸,变澄清
假设2
BaCl2溶液中溶解的氧气把亚硫酸氧化成硫酸
假设3
SO2中混有空气,把亚硫酸氧化成硫酸
(3)2SO2 +O2 +2H2O = 2H2SO4 或SO2 +H2O =H2SO3 、2H2SO3 + O2 = 2H2SO4 、H2SO4 + BaCl2=BaSO4↓+2HCl (三种答对两即可)
(4)BaCl2溶液中混有Ba(OH)2 或含有Ba(NO)3、HNO3、H2O2、Fe3+等均可。
2.(2011年河南省五市高中毕业班第二次联合考试)某校化学兴趣小组设计了图示实验装置(图中省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数。
(1)m g铁碳合金中加入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:①常温下碳与浓硫酸不反应;②_____________。
(2)写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式____________。
(3)B中的现象是:____________;C的作用是:_______________。
(4)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重b g。则铁碳合金中铁的质量分数为_____________。
(5)甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大,请你写出可能的原因:___________。
(6)最后对所得测量结果进行评价,小组内有同学提出,本套装置在设计上存在多处缺陷而导致实验结果不准确,其中会导致铁质量分数测量值偏低的是(任答一条即可)
_____________。
【解析】本实验的原理为测定产生的二氧化碳的量,据此求出碳的质量,进一步求出铁碳合金中铁的质量分数。本题的考查点就在测定二氧化碳的含量上,第一需要排除二氧化硫的干扰,这就需要吸收二氧化硫、并且证明二氧化硫已经除尽,本题在设计上存在这一缺陷;第二是保证生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收、称量,这就需要用惰性气体(如氮气)将装置中的气体赶出,而该实验的设计在这一点上也存在缺陷。(4)产生二氧化碳bg,根据碳守恒
【答案】
3.(北京市西城区2011年高三二模试卷)某同学设计了如下图所示装置(部分夹持装置已略去)进行实验研究。
请回答:
(1)用上述装置探究影响化学反应速率的因素。
①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是 。
②用上述装置进行实验,以生成9.0 mL气体为计时终点,结果为。
序号
V(H2SO4)/mL
C(H2SO4)/mol·L-1
t/s
I
40
1
t1
II
40
4
t2
比较实验I和Ⅱ可以得出的实验结论是 。
实验过程中,对量气管的操作是 。
③若将锌片换成含杂质的粗锌片,且控制其他条件使其与上述实验完全一致,所测得的反应速率均大于上述实验对应的数据。粗锌片中所含杂质可能是(填序号) 。
A.石墨 b.银 c.铜d.沙粒(二氧化硅)
(2)用上述装置验证生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀。
①圆底烧瓶中的试剂可选用(填序号) 。
a.NaOH溶液 b.C2H5OH c.NaCl溶液 d.稀硫酸
②能证明生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀的现象是 。
【解析】(1)②对量气管读数时,要注意调整左右两管的液面高度相平,且视线与液面相平。③由反应速率大于上述实验对应的数据可知所含杂质必能与锌形成原电池,是反应速率增大。
(2)钢铁在中性或弱碱性环境中易发生吸氧腐蚀,吸氧腐蚀消耗氧气,故量气管右端液面下降,左端液面上升。
【答案】
4.(东莞高级中学2011届高三校二模理综测试)某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现:往过量FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液,并加入适量硫酸,溶液立即变黄。请你协助他们完成该反应还原产物的探究。
(1)甲同学推测该反应的还原产物为Cl2;乙同学推测该反应的还原产物为 。
(2)你认为甲同学的推测是否正确? (填“正确”或“不正确”)。请用简要的文字或离子方程式说明理由 。
根据乙同学的推测,上述反应的离子方程式为 。
(3)请你设计一个实验方案,验证乙同学的推测(还原产物)是否正确。要求在答题卡上按下表格式写出实验步骤、预期现象和结论:
实验操作
预期现象和结论
步骤1:
步骤2:
【解析】NaClO中氯元素为+1价,故其还原产只可能为氯气或Cl- 。而验证乙同学结论正确只需要验证有Cl-生成即可,验证时应该先排除SO42-的干扰。
【答案】(1)Cl-
(2)不正确 因为FeSO4过量,反应中有剩余,Cl2能将Fe2+继续氧化,因此还原产物不可能为Cl2(或2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+)
2Fe2+ +ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
(3)
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取上述反应后的溶液少许于试管A中,滴加过量Ba(NO3)2溶液,静置。(2分)
有白色沉淀生成(1分)
步骤2:取试管A中的上层清液于试管B中,滴几滴稀HNO3和几滴AgNO3溶液。(2分)
若有白色沉淀生成,则乙同学的推测正确(1分);若没有白色沉淀生成,则乙同学的推测不正确(1分)。
5.(泰州市2011届高三第三次调研测试)某兴趣小组的同学发现,将CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣,决定采用实验的方法进行探究。
【提出猜想】
猜想1:所得沉淀为 ;
猜想2:所得沉淀为 ;
猜想3:所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu (OH)2·nCuCO3]。
查阅资料获知,无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。
【实验探究】
步骤1:将所得悬浊液过滤,先用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干。
步骤2:取一定量所得固体,用如下装置(夹持仪器未画出)进行定性实验。
蓝绿色固体
碱石灰
K
A
B
C
D
无水CuSO4
澄清石灰水
N2
能证明猜想1成立的实验现象是 。
【问题讨论】
(1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是:关闭K, 。
(2)若在上述装置B中盛放无水CaCl2,C中盛放Ba(OH)2溶液,还可测定所得沉淀的组成。
①C中盛放Ba(OH)2溶液,而不使用澄清石灰水的原因是 。
②若所取蓝绿色固体质量为27.1 g,实验结束后,装置B的质量增加2.7 g,C中产生沉淀的质量为19.7 g。则该蓝绿色固体的化学式为 。
【解析】问题讨论中的(2)②,无论是Cu(OH)2、CuCO3 ,还是二者兼有,加热后最后都残留CuO。
n(H2O)==0.15mol
n(CO2)==0.1mol
n(CuO)==0.25mol
故该蓝绿色沉淀写成氧化物形式为:5CuO·2CO2·3H2O,或者写成Cu5(OH)6(CO3)2或2CuCO3·3Cu(OH)2。
【答案】【提出猜想】Cu(OH)2 CuCO3
【实验探究】
B中白色固体变蓝,C中无明显现象(若猜想1所得沉淀为CuCO3,则实验现象为B中无明显现象,C中产生白色沉淀)
【问题讨论】
(1)用酒精灯微热硬质玻璃管,若C中有气泡逸出,撤去酒精灯冷却一段时间后,C中导管内形成水柱,则证明装置的气密性良好
(2)①Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,充分吸收CO2;BaCO3的摩尔质量大于CaCO3,测量误差小
②Cu5(OH)6(CO3)2[或2CuCO3·3Cu(OH)2]
6.(海南省海口市2010-2011学年高三高考调研测试(二))某兴趣小组在网上收集到如下信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后生成的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧至完全,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
(1)通过钠在CO2气体中燃烧的实验,你认为物质燃烧的条件是 。
(2)实验室不小心发生钠着火,下列灭火方法正确的是
A.用水扑灭 B.用泡沫灭火器扑灭
C.用干粉灭火器扑灭 D.用干燥的砂子扑灭
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
【设计实验方案.验证假设】该小组对燃烧后生成的白色物质进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案2
① 取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的BaCl2溶液
出现白色沉淀
② 静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显现象
【思考与交流】
(3)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是 。
(4)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为 。理由是 。
(5)写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。
(6)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点,并简述理由: 。
【答案】
(2)D
(3)Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞变红
(4)Na2CO3 方案2的①中出现的白色沉淀是BaCO3,所以燃烧后的白色物质中有Na2CO3,②中滴加无色酚酞试液无明显现象,说明燃烧后的白色产物中没有Na2O。
(5)4Na+3CO2====2Na2CO3+C
(6)不同意。因为反应物中无氢元素(或违背质量守恒定律)
7.(2011年石家庄市高中毕业班第二次模拟考试试卷)工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3,的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。
(1)实验原理
①Al4C3与硫酸反应可生成CH4;
②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式 。
(2)实验装置(如图所示)
(3)实验过程
①连接实验装置,检验装置的气密性。称得D装置的质量为,滴定管的读数为mL。
②称取x g AlN样品置于锥形瓶中;塞好胶塞,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入稀硫酸,与烧瓶内物质充分反应。
③待反应进行完全后,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式),与烧瓶内物质充分反应。
④ (填入该步应进行的操作)。
⑤记录滴定管的读数为mL,称得D装置的质量为 ,
(4)数据分析
①AlN的质量分数为 。
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③的质量分数为 。(该实验条件下的气体摩尔体积为)。
【解析】(1)AlN与强酸、强碱的反应实质上是AlN先与水发生水解反应,生成Al(OH)3和NH3,生成物然后再分别与强酸或强碱反应。
(2)从实验装置和实验步骤上看,本实验的原理是用足量硫酸与样品中Al4C3完全反应,量取生成的甲烷气体,从而可测得Al4C3
的百分含量;用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反应,充分吸收生成的氨气,并称量其质量,从而求得AlN的质量分数。为了保证生成的氨气全部被吸收,实验装置设计了K2这一活塞和导管,目的就是反应后从此处通入惰性气体将氨气排除被充分吸收。根据氮原子的守恒,氨气的物质的量等于AlN的物质的量,可求得AlN的质量分数;根据碳原子的守恒,Al4C3的物质的量等于甲烷的物质的量的三分之一,可求得Al4C3的质量分数。
【答案】(1)AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
(3)②K2、K3 K1
③K1(1分),K3(1分),NaOH
④打开K2, 通入空气一段时间
(4)①×100%
②偏小
③×100%
8.(蚌埠市2011届高三年级第三次教学质量检查考试)某兴趣小组的同学在探究金属活动性顺序时,决定把铝片放入硫酸铜的水溶液中进行实验,以验证铝和铜的活动性顺序。小组的同学进行了分工,甲同学取一定量的无水硫酸铜粉末加到一定量的蒸馏水中溶解,发现溶液变浑浊,加水稀释仍然浑浊。
(1)你认为是什么原因造成的 ,写出反应的化学方程式 。
(2)请你给出配制此溶液的建议 。
(3)经过小组讨论后,终于配制成澄清溶液。甲同学截取一段铝片放入盛有该硫酸铜溶液的试管中,观察,一开始无明显现象,一段时间后铝片表面先变 ,随后溶液颜色变浅并在铝片表面沉积一层疏松的红色物质。
(4)乙同学认为将铝片放入前应 ,并重做此实验,除发现跟甲同学一样的现象外,还看到有气泡产生,于是激发了他们的探究欲望。
【提出问题】该气体是什么呢?
【猜想】①甲同学认为可能是氢气 ②乙同学认为可能是二氧化硫。
【查资料】铜盐溶液中,溶液的pH决定溶液中Cu2+浓度大小,通过查资料得到如下数据(Cu2+浓度小于1.0×10-5molL-1时忽略不计):
Cu2+/mol
L-1
0.1
0.01
0.001
0.0001
0.00001
溶液pH
4.7
5.2
5.7
6.2
6.7
【方案设计】同学们设计方案逐一加以验证:
① ;
② 。
【讨论交流】你觉得还可以通过什么操作验证Al和Cu的活动性 。
【解析】在配制易水解的强酸弱碱盐时,为了防止水解,通常将该盐溶于对应的酸中,然后加蒸馏水稀释。验证可氢气可根据其可燃性做爆鸣实验,验证二氧化硫可根据其还原性或漂白性通入酸性高锰酸钾溶液或品红试液中。
【答案】(1)硫酸铜水解生成氢氧化铜沉淀,CuSO4+2H2OCu(OH)2↓+H2SO4
(2)取硫酸铜粉末加入少量硫酸再加适量蒸馏水稀释
(3)暗
(4)先用砂纸打磨光亮
【方案设计】①将产生的气体收集到小试管中,做爆鸣气实验
②将产生的气体通入品红溶液中,观察是否褪色(或其他合理的答案)
【讨论交流】分别取铜片和铝片,加入稀盐酸中观察(或其他合理的答案)
9.(2011年潮州市二模理综化学试题)纯碱、烧碱等是重要的化工原料。
(1)利用右下图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应:将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是 ,反应的离子方程式是______ _。
(2)向100 mL2 mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO2,充分反应后将溶液在一定条件下蒸发结晶,得到少量的白色固体。试设计实验确认该白色固体的成分。
①提出合理假设。
假设1:该白色固体为NaOH和Na2CO3;
假设2:该白色固体为只有Na2CO3;
假设3:该白色固体为只有NaHCO3;
假设4:该白色固体为________ ____。
②基于假设1,设计实验方案进行实验证明固体的成分是NaOH和Na2CO3。请在答题卡上写出实验步骤及预期现象和结论。(步骤可不填满也可增加)
限选实验试剂及仪器: 1moL·L–1HCl溶液、1mol·L–1 MgCl2溶液、0.5moL·L–1BaCl2溶液、1mol·L–1 Ba(OH)2溶液、甲基橙试液、酚酞试液、试管、胶头滴管、过滤装置。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:
【解析】要验证NaOH和Na2CO3同时存在,根据题中所给试剂,要首先利用中性溶液BaCl2检验出碳酸钠,并将碳酸根离子全部沉淀,再通过检验溶于的pH来确定是否含有NaOH。
【答案】(1)水沿导管由广口瓶进入烧瓶(或:水倒吸进入烧瓶)
2OH–+CO2=CO32–+H2O(或OH–+CO2=HCO3–)
(2)Na2CO3 和NaHCO3
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取少量白色固体于试管中,加适量水溶解,再加0.5moL·L–1BaCl2溶液至过量(2分)
产生白色沉淀,说明固体中含有Na2CO3;
(2分)
步骤2:过滤,取少量滤液(或:静置,用胶头滴管取上层清液少许)于试管中,再向试管中滴加1~2滴酚酞试液(2分)
溶液变红色,说明固体中含有NaOH(2分)
题型八 以化学理论为中心的综合题
[时间:45分钟]
该部分试题为高考二卷三道大题中的一题,在高考中的出现率为100%。做好这道题,除了对相关知识熟练掌握之外,杜绝“马虎”是每位同学必须要特别提高警惕的问题。“马虎”
是一种能力缺陷,有许多同学在考试时“粗心大意、丢三落四”,导致会做的题目得不到分。不怕一题扣分,就怕题题扣分。一道题不会做不要紧,只要其他会做的题得全分,照样考高分;题题都会做,而题题都扣分,那也得不了高分。因此二轮以后的复习,我们的口号应该是“像高考一样去练习”,这样,高考时我们才能“像练习一样去高考”。下面是常见的“马虎失分点”,希望引起同学们的注意!
①将离子方程式答成化学方程式;②将答化学式答成名称;③讲分子式答成结构简式(有机题);④将坩埚、羧基、羟基、苯、酯化反应等关键字写错等。
1.(2011年5月浙江省六校联考)Ⅰ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答:
(1)在一定体积的恒容密闭容器中,进行如下化学反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t/K
298
398
498
…
K/(mol·L-1)2
4.1×106
K1
K2
…
完成下列问题:
①比较K1、K2的大小:K1 K2(填“>”、“=”或“<”)。
②判断该反应达到化学平衡状态的依据是 (填序号)。
A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆)
B.v(N2)(正)=3v(H2)(逆)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(2)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。
①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式 。
②盐酸肼水溶液中离子浓度的排列顺序正确的是 (填序号)。
A.c(Cl-)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Cl-)>c([N2H5·H2O+])> c(H+)>c(OH-)
C.c(N2H62+)+ c([N2H5·H2O+])+c(H+)= c(Cl-)+c(OH-)
D.c(N2H62+)> c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
Ⅱ.水体中重金属铅的污染问题备受关注。查资料得知Pb4+具有很强的氧化性。水中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2(在水中溶解度小)、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-,各形态的物质的量的分数α随溶液pH变化的关系如下图所示:
图中:1表示Pb2+,
2表示Pb(OH)+,
3表示Pb(OH)2,
4表示Pb(OH)3-,
5表示Pb(OH)42-
1
0.8
0.6
0.4
0
4
6
8
10
12
14
2
1
3
4
5
pH
α
0.2
(1)Pb(NO3)2溶液中,c(Pb2+)/c(NO3-) (填“>”、“=”、“<”)。
(2)向Pb(NO3)2溶液滴加盐酸,溶液中c(Pb2+)/c(NO3-)没有变大,反而变小并有沉淀生成,则生成的沉淀可能为 。
(3)向Pb(NO3)2溶液中滴加NaOH溶液,溶液也变浑浊,在pH约为 时生成沉淀最多,继续滴加NaOH溶液,混合体系又逐渐变澄清。pH = 13时,混合体系中发生的主要反应的离子方程式为: 。
【解析】Ⅰ(1)该反应为放热反应,温度越高,反应的限度越小,化学平衡常数越小,故K1>K2。
该反应在恒容密闭容器中进行,气体的总质量不变,故气体密度为恒量,密度不变不能做平衡的标志。
(2)将NH4Cl溶液中NH4+的水解原理迁移至此即可。
Ⅱ(1)由图中Pb在溶液中以多种形态存在,故Pb(NO3)2溶液中c(Pb2+)/c(NO3-)< 。
(2)滴加盐酸时,溶液pH变小,由图中看出Pb2+应增多,但c(Pb2+)/c(NO3-)没变大,只能考虑Pb2+与其它离子发生了沉淀。
(3)由图看出pH=10时,溶液中Pb主要以Pb(OH)2存在(曲线3)。而pH=13之后,由Pb(OH)3-向Pb(OH)42-转化(曲线4、5)。
【答案】Ⅰ.(1)①> ②AC
(2)① N2H62++H2O [N2H5·H2O]+ + H+ ②A
Ⅱ.⑴ <
⑵PbCl2
⑶10 Pb(OH)3- + OH— = Pb(OH)42-
2.(2011届江西省吉安市高三第三次模拟考试)某反应中反应物与生成物有:FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。
(1)已知FeCl3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。
(2)将上述反应设计成的原电池如图甲所示,请回答下列问题:
①电解质溶液X是 ;
②Cu电极上发生的电极反应式为 ;
③原电池工作时,盐桥中的 离子(填“K+”或“Cl—”)不断进入X溶液中。
(3)将上述反应设计成的电解池如图乙所示,乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙,请回答下列问题:
①M是 极;
②图丙中的②线是____离子的变化。当电子转移为2mol时,向乙烧杯中加入 L 5mol·L-1NaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全。
【解析】(1)根据各种物质的氧化性和还原性可知该反应体系应为:Cu+2Fe3+ = 2Fe2++Cu2+。
(2)将上述反应设计成原电池,则Cu做负极,失电子,Fe3+在正极得电子,阳离子从负极经盐桥向正极迁移。
(3)图丙中曲线①应是Fe3+的变化,因其从最多逐渐逐渐减小,可知在反应中被消耗,且物质的量的变化与电子的物质的量的变化一致(每个Fe3+在反应中转移1个电子);曲线②应是Fe2+的变化,因其物质的量逐渐增多,可知为反应中生成物,且其物质的量的变化量与电子变化量一致;曲线③应是Cu2+的变化,因其从0开始增加,且增加的物质的量是电子转移物质的量的一半。则可知Cu做阳极。由图像看出,当电子转移为2mol时,溶液中含有Fe3+2mol,Fe2+3mol,Cu2+1mol,故要完全沉淀这些离子需要NaOH 14mol,即5mol·L-1NaOH溶液2.8L。
【答案】(1)Cu
(2)①FeCl3和FeCl2 ②Cu-2e-=Cu2+ K+
(3)①负 ②Fe2+ 2.8
3.(甘肃省兰州一中2011届高三第三次模拟考试)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由SiO2与过量焦炭在1300-1700oC的氮气流中反应制得3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g)
(1)上述反应氧化剂是 ,已知该反应每转移1mole—,放出132.6kJ的热量,该热化学方程式的∆H = 。
(2)能判断该反应(在体积不变的密闭容器中进行)已经达到平衡状态的是 。
A.焦炭的质量不再变化 B.N2和CO速率之比为1:3
C.生成6molCO同时消耗1mol Si3N4 D.混合气体的密度不再变化
(3)该反应的温度控制在1300-1700oC的原因是 。
(4)某温度下,测得该反应中N2和CO各个时刻的浓度如下,则0—20 min内N2的平均反应速率 ,在平衡混合气体中CO的体积分数是 。
时间/min
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
N2浓度
/mol·L-1
4.00
3.70
3.50
3.36
3.26
3.18
3.10
3.00
3.00
3.00
CO浓度
/mol·L-1
0.00
0.90
1.50
1.92
2.22
2.46
2.70
—
—
—
【解析】(1)N2中N元素化合价降低,做氧化剂,2mol N2参加反应,转移12mol电子,故上述反应的∆H =-132.6×12 kJ/mol=-1591.2 kJ/mol 。
(2)N2和CO的化学计量数之比为1:3,故其反应速率之比也为1:3,为衡量,不能作为反应达平衡的标志。
(3)实际生产中选择1300-1700oC的原因可能是综合考虑了反应速率(催化剂的活性)和反应的限度。
(4)v(N2)==3.70×10-2mol·L-1·min-1 。
由表中数据看出,第35分钟时反应达到平衡,消耗N2的浓度为1.00mol·L-1,生成CO
的浓度为3.00mol·L-1,此时N2的浓度为3.00mol·L-1,故CO的体积分数是50%。
【答案】(1)N2 ∆H= -1591.2 kJ/mol (2)ACD
(3)温度太低,反应速率太慢;温度太高,不利于平衡向右移动。
(4)3.70×10-2mol·L-1·min-1 50%
4.(2011年汕头二模理综化学试题)(1)服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射。将碘片剥去糖衣皮研粹后置于试管中制得无色水溶液,并加入几滴淀粉试液,然后向试管中逐滴加入氯水,观察到溶液由无色变为蓝色,若继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色,试回答下列问题:
①溶液颜色由无色变蓝色的理由: (用离子反应方程式表示);
②完成并配平溶液颜色由蓝色变为无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):
+ + → HIO3 + 。
(2)观察如下反应,总结规律,然后完成下列问题:
(A) Al(OH)3 + H2O Al(OH)4- + H+ (B) NH3 + H2O NH4+ + OH-
①已知B(OH)3是一元弱酸,其电离方程式为 ;
②N2H4是二元弱碱,其第二步电离方程式为 。
m(BaSO4) g
(3)常温下,向1.0mol/L的NaHSO4溶液中逐滴加入等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液,生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示。a、b、c、d分别表示实验时不同阶段的溶液。其中b点所示溶液呈 (填“酸性”、“中性”、或“碱性”),c点所示的离子方程式为 。
(4)在25℃下,将amol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合,反应时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)。则溶液显 性(填“酸性”、“中性”、或“碱性”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
【解析】(2)将已知电离方程式迁移到B(OH)3是路易斯酸和N2H4是路易斯碱的电离。
(3)当NaHSO4 与Ba(OH)2的物质的量比为2:1时,恰好完全中和,混合液呈中性,当NaHSO4 与Ba(OH)2的物质的量比为1:1时,恰好完全沉淀,此时混合液呈碱性。
(4)根据溶液的电中性c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由c(NH4+)=c(Cl-),则c(H+)=c(OH-)。NH3·H2O的电离方程式为:NH3·H2ONH4++OH-,故电离常数Kb===。
【答案】(1) ①Cl2 + 2I_ = 2Cl_ + I2 ② 5Cl2 + I2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl
(2)①B(OH)3 + H2OB(OH)4- + H+ ② N2H5+ + H2ON2H62+ + OH_
(3)中性 SO42- + Ba2+ = BaSO4↓
(4)中性 ,
5.(2011江苏南通、扬州、泰州高三第二次调研)活性ZnO在橡胶、塑料、涂料工业中有重要应用,一种由粗ZnO(含FeO、CuO)制备活性ZnO的流程如下(已知:碱式碳酸锌经焙烧可制得活性ZnO):
已知:几种离子生成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
待沉淀离子
Fe2+
Fe3+
Zn2+
Cu2+
开始沉淀时pH
6.34
1.48
6.2
5.2
完全沉淀时pH
9.7
3.2
8.0
6.4
请问答下列问题:
⑴ 步骤A加H2O2发生反应的离子方程式是 ,该步骤需控制溶液pH的范围是 。
⑵ A溶液中主要含有的溶质是 。
⑶ 碱式碳酸锌经焙烧制得活性ZnO的反应△H>0,该反应能自发进行的原因是△S
(选填“=”、“>”、“<”)0。
⑷ 若经处理后的废水pH=8,此时Zn2+的浓度为 mg/L(常温下,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17)。
【解析】(1)步骤A加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+ 便于除去,同时不引入新的杂质。由流程图看出该步操作只生成Fe(OH)3沉淀,结合表中数据可知需控制溶液pH为3.2-5.2之间。
(2)硫酸锌溶液中加入碳酸氢铵后生成碱式碳酸锌沉淀和硫酸铵。
(3)反应自发,且△H>0,则△S必大于0.
(4)由c(Zn2+)×c2(OH-)=1.27×10-17
c(Zn2+)===1.2×10-5mol·L-1
即1.2×10-5mol·L-1×65g·mol-1=7.8×10-4g·L
即0.78mg·L-1
【答案】⑴ 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 3.2~5.2
⑵ (NH4)2SO4
⑶ >
⑷ 0.78
6.(2011辽宁锦州高三检测三,27)(15分)Ⅰ.在一个容积固定为2L的密闭容器中,发生反应:aA(g) +bB(g)pC(g)△H=? 反应情况记录如下表:
时间
c(A)/mol L-1
c(B)/mol L-1
c(C)/mol L-1
0min
1
3
0
第2min
0.8
2.6
0.4
第4min
0.4
1.8
1.2
第6min
0.4
1.8
1.2
第8min
0.1
2.0
1.8
第9min
0.05
1.9
0.3
请仔细分析根据表中数据,回答下列问题:
(1)第2 min到第4 min内A的平均反应速率v(A)=_____mol·L-1·min-1
(2)由表中数据可知反应在第4min到第6min时处于平衡状态,若在第2min、第6min、第8min时分别改变了某一反应条件,则改变的条件分别可能是:
①第2 min__________或__________
② 第6 min_______________;
③ 第8 min_______________;
(3)若从开始到第4min建立平衡时反应放出的热量为235.92kJ,则该反应的△H= 。
Ⅱ。已知:常温下,A酸的溶液pH=a,B碱的溶液pH=b
(1)若A为盐酸,B为氢氧化钡,且a=3,b=11,两者等体积混合,溶液的pH为( )。
a 大于7 b 等于7 c 小于7
(2)若A为醋酸,B为氢氧化钠,且a=4,b=12,那么A溶液中水电离出的氢离子浓度为 mol/L , B溶液中水电离出的氢离子浓度为 mol/L。
(3)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显碱性。则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该水解反应的离子方程式为__________________________________________________。
【解析】Ⅰ.(1)v(A)==0.2mol·L-1·min-1
(2)①从2min——4min来看,A、B、C的浓度变化量比前两2min大,说明反应速率加快了,故2min是改变的条件可能为使用催化剂或升高温度。
②第6min变条件后,达到第8min时,作为反应物,A的浓度减少而B的浓度增加,可知改变的条件为增加B的浓度。
③从0min——2min来看,A、B、C的浓度变化量分别为:0.2mol L-1、0.4mol L-1、0.4mol L-1,可知a、b、p分别为1、2、2。从地9min的数据来看,C的浓度大幅度减小,而A、B浓度页减小,且减小量与方程式中计量数成正比,可知第8min改变的条件为减小C的浓度。
(3)从开始到第4min消耗A0.6mol,共放出热量235.92kJ,故每消耗1molA放出热量:=239.2kJ·mol-。由(2)的分析可知A的计量数为1,故该反应的△H=-239.2kJ·mol-。
Ⅱ.(1)pH=3的盐酸中c(H+)与pH为11的氢氧化钠溶液中c(OH-)相等,都等于1×10-3mol L-1,二者等体积混合后恰好完全反应,溶液呈中性。
(2)醋酸、和氢氧化钠均抑制水的电离。
(3)a+b=14的意义为酸中c(H+)与碱中c(OH-)相等,二者混合后溶液呈碱性,说明碱为弱碱,反应中碱过量。故弱碱阳离子M+水解。
【答案】Ⅰ.(1)0.2
(2)①使用催化剂 升高温度 ②增加B的浓度 ③减小C的浓度
(3)-239.2kJ·mol-
Ⅱ.(1)b (2)10—10、 10—12 (3)M++H2OMOH+H+
7.(2011江苏南通高三第二次调研)某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染。
请填写下列空白:
⑴写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式: 。
⑵由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
纯Cu 粗Cu
CuSO4溶液
燃料电池
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
②若不考虑生产过程中物质的任何损失,该产业链中每合成19.2 t甲醇,至少需额外补充H2 t。
⑶用甲醇-空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜(右图),在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2 g。
①请写出燃料电池中的负极反应式: 。
②燃料电池正极消耗空气的体积是 (标准状况,空气中O2体积分数以20%计算)。
【解析】(2)①Q===0.44>0.27,故反应向逆反应方向进行。
②由方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)、2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO 和2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑得如下关系式:
6CH3OH→6CO→7Cl2→7H2,而6CH3OH→12H2,
故每生产6molCH3OH(192g)需额外补充5molH2(10g)。
则生产19.2t甲醇,至少需额外补充1.0t氢气。
(3)生成3.2g纯铜,至少转移电子×2=0.1mol电子
燃料电池的正极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-
故消耗氧气0.025mol,折合成空气为1.25mol,在标准状况下的体积为2.8L
【答案】⑴ 2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO
⑵① 向逆反应方向进行
② 1.0
⑶① CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
② 2.8 L
8、(沈阳二中2011届高三年级理科综合第四次模拟测试)“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ ____H2O
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组
温度℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
①实验1条件下平衡常数K= (取小数二位,下同)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b 的值_______(填具体值或取值范围)。
③实验4,若900℃时,在此容器中加入10molCO,5molH2O,2molCO2,5molH2,则此时V正 V逆(填“<”,“>”,“=”)。
(3)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
⑷为最近有科学家提出构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。该构想技术流程如下:
向分解池中通入高温水蒸气的作用是_______________________________
(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L ,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。
【解析】(1)根据得失电子守恒配平
(2)① CO + H2O CO2 + H2
起始:4 2 0 0
平衡:2.4 0.4 1.6 1.6
故平衡常数K==2.67
②增大一种反应物的浓度,可以使另一反应物的转化率增大,故H2O的起始浓度大于CO的。
③同①的计算可求得900.C时,K=,而此时C(CO2)·C(CH2)/C(CO)·C(H2O)=>,故反应向逆反应方向进行。
(3)将已知的热化学方程式按顺序编号为①、②、③,根据盖斯定律①-②+③×4可得CH3OH(l)+ O2(g) = CO(g) + 2H2O(l) ΔH=﹣442.8 kJ∕mol 。
(5)混合后c(CaCl2)=c(Ca2+)===2.8×10—5mol·L-1
故混合前c(CaCl2)=2.8×10—5mol·L-1×2=5.6×10—5mol·L-1。
【答案】(1)_5__ C+ __4_ KMnO4+ __6__ H2SO4→_5_CO2↑+ _4_MnSO4 + __2_K2SO4+ _6__H2O
⑵①2.67 ②<1 ③<
⑶ CH3OH(l)+ O2(g) = CO(g) + 2H2O(l) ΔH=﹣442.8 kJ∕mol
⑷提供高温环境使KHCO3分解
(5)5.6×10—5mol·L-1