2017年度高考化学三轮专题复习考前知识回顾汇编

2017年度高考化学三轮专题复习考前知识回顾汇编

‎2014创新设计化学三轮专题复习Word版教师文档：考前体系通关小册子 一、命题分析 分析近三年新课标全国卷理科综合化学部分，并结合考试大纲的要求，可以发现选择题所考题型，三年来既有延续，又有创新，具体分析如下表：‎ 题 型 份 号 题 年 ‎2011‎ ‎2012‎ ‎2013‎ 频度 化学与STSE ‎7‎ 低 阿伏加德罗常数 ‎7‎ ‎9‎ 中 离子方程式 ‎12‎ 低 同分异构体 ‎8‎ ‎10‎ ‎12‎ 高 有机反应类型 ‎9‎ 低 电化学 ‎11‎ ‎10‎ 中 电解质溶液 ‎10‎ ‎11‎ ‎11‎ 高 原子结构与元素周期律 ‎13‎ ‎13‎ ‎9‎ 中 化学实验 ‎7‎ ‎13‎ 中 常见有机物及无机物的组成、性质和用途 ‎8、12‎ ‎8‎ 中 通过上表题型统计可得出以下规律：(1)每年的高考试题类型具有连续性，主要考查《考试大纲》中的主干知识，如对有机物同分异构体及电解质溶液的考查。(2)求新、求异也是高考命题的主要方向，如2011年相对2010年新增了原子结构与元素周期律、阿伏加德罗常数题型的考查，而且这两个题型又成为2012年相对2011年的连续性题型，2012年新增的化学实验、常见无机物及有机物性质和用途这两个题型在2013年高考中得以连续，因此2013新增加的有关溶度积考查的题型也极有可能出现在2014年高考题中。二、抢分技巧 ‎1．明确选择题的常见陷阱 在选择题中，命题者为了更好地考查考生的思维能力，常在题中设置一些陷阱。高考化学选择题中的常见陷阱有：‎ ‎(1)概念陷阱：化学基本概念相当多，‎ 其命题陷阱主要是在概念的内涵、外延或适用条件上。若概念混淆易掉进命题者的陷阱中，所以对概念要理解透彻，把握概念的本质。‎ ‎(2)思维定势陷阱：考生往往习惯用固定的思维模式去解决问题，命题者根据考生的这一弱点，常常在命题中偷梁换柱或弱化信息巧设陷阱，如Al(OH)3能与强碱溶液反应，命题者就设置Al(OH)3也溶解在氨水中的陷阱；HNO3能氧化Fe2＋、S2－、SO等，命题者就设置HNO3也能氧化Cl－的陷阱等。‎ ‎(3)先后顺序陷阱：物质的性质差异往往导致物质反应有先后顺序，这是命题者设置陷阱的重要切入点，如沉淀先后顺序、结合H＋或OH－的先后顺序、氧化还原反应的先后顺序、分离除杂的先后顺序等。‎ ‎(4)限定条件陷阱：命题者通过不同的限制条件设置相应的陷阱，如反应条件、反应物的量、燃料电池工作环境等。‎ ‎2．掌握选择题的常用解法 解选择题时，要认真审题，深入思考，反复分析比较，避免掉入陷阱，同时也要掌握选择题的常用解题方法，常用解题方法有：‎ ‎(1)排除法：根据题目给出的条件，运用比较、分析、归纳、推理等方法将题目所给的选项逐一进行判断，凡不符合题干所给条件的就排除，最后得出正确答案。‎ ‎(2)信息转化法：对于某些情境比较陌生或内容比较繁琐的题目，可通过思维转换，将题中所给的信息转化为自己比较熟悉的、便于理解的信息，从而化难为易，迅速求解。‎ ‎(3)守恒法：守恒思想贯穿着中学化学的始终，守恒法的灵活运用能够简化解题过程，从而快速准确地得出正确答案。‎ ‎(4)关系式法：对于多步进行的连续反应，可根据中间产物找出原始反应物和最终产物的关系，从而简化计算过程。‎ 三、题型突破 题型一　化学与科学、技术、社会、环境的关系 科学、技术、社会、环境简称STSE，化学与STSE这类试题取材广泛，立意新颖，具有起点高，落点低，区分度好的优点。一般选择最新科技成果、与社会生活联系密切的材料(药物、食品、新型材料等)作为载体，问题设计依据考纲，知识源于教材、最终用化学知识解决问题。题型多以选择题出现。在选择题中，通过新材料、新信息的介绍，以某点信息源辐射相关知识，以正误判断来考查知识的识记。随着社会发展趋势，‎ 预计这类题仍是2014高考考查的热点。‎ ‎【示例1】 (2013·福建理综，6)化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是(　　)。‎ A．石英只能用于生产光导纤维 B．从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现 C．为了增加食物的营养成分，可以大量使用食品添加剂 D．“地沟油”禁止食用，但可以用来制肥皂 解析　A项中，石英的主要成分是SiO2，它能用来生产石英玻璃、光导纤维、冶炼硅等；B项中，从海水提取食盐、淡水都可不通过化学变化实现；C项中只有严格按照规定使用食品添加剂才能保证食品的安全，不可大量使用；D项中，“地沟油”含有有害物质不可食用，但可以氢化后再水解来制肥皂。‎ 答案　D ‎1．深入扎实地掌握化学基本知识及其应用，是解决该类问题的基础。‎ ‎2．平时注意关心社会时事中的化学问题，善于积累这方面的资料，是解决该类题目的关键。‎ ‎3．培养自我获取知识的能力，注意化学与环境保护的联系、化学与生活的联系、化学与新能源的联系、化学与工农业生产的联系、化学与新科技的联系，通过各种媒体关注社会生活，拓展知识面。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．(2013·天津模拟)进入2013年以来，我国中东部地区曾出现严重的雾霾天气。下列有关防治雾霾天气的说法不正确的是(　　)。‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．开发利用太阳能、生物质能等清洁能源 B．充分开发利用纯天然纤维，停止使用各种化学合成材料 C．积极发展公共交通，倡导绿色出行 D．研制开发燃料电池汽车 解析　纯天然纤维无法满足人类现在的需求，停止使用各种化学合成材料并不现实，B项错误。‎ 答案　B ‎2．“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的可持续发展的经济模式。下列说法与“低碳经济”不符合的是(　　)。‎ A．采用压缩天然气代替燃油 B．加快化石燃料的开采与使用，提高人们的生活水平 C．利用硅材料制成光伏发电装置发电 D．利用太阳能、风能等，减少化石燃料的使用 解析　化石燃料是不可再生资源，且加速开采与使用会加剧温室效应，破坏环境，B项错误。‎ 答案　B ‎3．下列因果关系不正确的是(　　)。‎ 选项 原因 结果 A 植树造林 温室效应 B SO2和NO2气体大量排放 酸雨 C 汽车尾气的排放 光化学烟雾 D 含氮、磷等生活废水的大量排放 赤潮 解析　温室气体CO2主要来自工业排放，相反植树造林可以缓解温室效应；硫的氧化物和氮的氧化物是导致酸雨的主要因素；汽车尾气排放出的氮氧化物是形成光化学烟雾的主要因素；N、P两种元素都是营养元素，排入水体中会使微生物大量繁殖，造成水体缺氧，从而引起赤潮。‎ 答案　A ‎4．化学与人类生活、生产及社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是(　　)。‎ A．发酵粉中主要含有氢氧化钠，能使焙制出的糕点疏松多孔 B．“天宫一号”使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料 C．加速矿物资源开采，促进地方经济发展 D．自来水厂常加入FeSO4和Cl2处理水，能同时达到杀菌、消毒和聚沉水体中悬浮物的目的 解析　氢氧化钠具有腐蚀性，不能作为食品添加剂，况且也不能使焙制出的糕点疏松多孔，发酵粉中含有碳酸氢钠，A项错；碳纤维的成分是单质碳，不是有机高分子材料，B项错；矿物资源开采后不能再生，应该合理开采，保证社会可持续发展，C项错；氯气溶解于水生成次氯酸，能杀菌、消毒，而硫酸亚铁溶解于水与Cl2反应可生成Fe3＋，水解生成的Fe(OH)3胶体能够聚沉水体中的悬浮物，D项正确。‎ 答案　D ‎5．(2013·青岛模拟)绿色化学实验是在绿色化学思想指导下的实验新方法，以减少污染，防止浪费等。下列符合绿色化学实验的是(　　)。‎ A．用铜与浓硫酸反应制取CuSO4，并用少量品红溶液吸收尾气 B．将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中 C．用CCl4完成萃取操作练习时，将溴水改成碘水 D．将Zn和稀硫酸反应制取H2后的废液倒入下水道后再清洗玻璃仪器 解析　用铜与浓硫酸反应制取CuSO4，会放出有害气体SO2，品红溶液可以用来检验SO2气体，但不能用来吸收SO2尾气，A项错误；CO还原Fe2O3后的尾气中含有少量CO气体，直接排放到空气中会造成大气污染，B项错误；溴易挥发，而碘不易挥发，C项正确；锌与稀硫酸反应制取氢气后的废液倒入下水道会污染环境，D项错误。‎ 答案　C ‎6．2013年4月22日是第44个“世界地球日”，其主题为“珍惜地球资源，转变发展方式”。下列做法符合这一主题的是(　　)。‎ ‎①开发太阳能、风能和氢能等能源　②大量开采地下水，以满足生产、生活的需求　③在含硫的煤中加入适量生石灰　④利用苯、甲苯等有机物代替水作溶剂　⑤利用可降解的“玉米塑料”生产一次性饭盒 A．①②③ B．①③⑤‎ C．②④⑤ D．①②④‎ 解析　①太阳能、风能和氢能等能源是清洁能源；②不宜大量开采地下水；③加入生石灰可减少二氧化硫的产生；④苯、甲苯等有机物有挥发性、毒性，易对环境产生污染；⑤利用可降解的“玉米塑料”生产一次性饭盒，可避免“白色污染”。‎ 答案　B ‎7．(2013·南昌统考)下列有关叙述不正确的是(　　)。‎ A．在家用燃煤中加入适量的生石灰能有效减少二氧化硫的排放量 B．利用太阳能、潮汐能、风能发电，可以获取清洁能源 C．大量排放SO2、氮氧化物或CO2都会导致酸雨的形成 D．采用纳米二氧化钛光触媒技术，将汽车尾气中的NO和CO转化为无害气体 解析　大量排放CO2会导致温室效应，但不会导致酸雨的形成。‎ 答案　C ‎8．“镁合金自行车样品已通过国家检测，近期即可面市。”中国工程院院士、淄博宏泰防腐有限公司名誉董事长侯保荣介绍，随着现代产业发展，钢铁、铜、铅、锌、铝等材料受制于资源瓶颈，具有替代作用的镁合金不仅广泛应用于航空航天、火车、豪华游艇、计算机、通讯等领域，还被视为极具商用和民用价值的工业新材料。你认为下列说法不正确的是(　　)。‎ A．因镁合金具有质量轻的特点，使其在交通运输、航空航天工业上具有巨大的应用前景 B．镁粉、铝粉和其他原料混合可制成烟花，在节日的夜晚，随着阵阵悦耳响声，人们可以看到“嫦娥奔月”、“天女散花”等烟花在夜空飞舞 C．镁合金的硬度很小 D．镁合金可以作结构材料 解析　由于镁合金密度小，所以具有广阔的应用前景，A正确；在达到一定的温度时，镁会燃烧，燃烧时会发出非常强烈的光亮，利用镁的这一特点可以和其他材料混合制成烟花，B正确；镁合金的硬度很大，可以用作结构材料，C错误、D正确。‎ 答案　C 化学驿站：做选择题的小技巧 做选择题时，先考虑每个选项，当排除了一个选项后，就在该选项字母上画叉。通过这样的方法，可以有效防止你重新考虑那些心里早已排除的选项。你将节约宝贵的时间。‎ 题型二　化学常用计量的理解和综合应用 有关化学常用计量的考查，涉及的知识面广，灵活性强，区分度高，是高考命题的热点，常以选择题的形式出现。试题通常以常见的某种物质或某种表达方式为背景来考查有关概念和原理，如氧化还原反应中转移的电子数目，溶液中的离子数目，一些物质中共价键的数目，常见物质的聚集状态，单一或混合气体物质的量、气体摩尔体积、摩尔质量的换算，以及平衡体系中微粒数目的求算等。‎ ‎【示例2】 (2013·广东理综，9)设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(　　)。‎ A．常温常压下，8 g O2含有4NA个电子 B．1 L 0.1 mol·L－1的氨水中有NA个NH C．标准状况下，22.4 L盐酸含有NA个HCl分子 D．1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子 解析　A项，8 g O2含有的电子数为×16NA＝4NA，正确。B项，NH3·H2O是弱电解质，部分电离，所以1 L 0.1 mol·L－1的氨水中NH的数目远小于NA个。C项，在盐酸溶液中不含有HCl分子，错误。D项，1 mol Na完全被氧化生成Na2O2，应转移NA个电子，错误。‎ 答案　A 该题型的解答一般采用逐项分析法，结合物质的性质或结构特点，理清与“物质的量”相关的基本概念，掌握与物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等的相关计算，并注意题目设置的陷阱，排除干扰因素，逐一分析每个选项，从而正确回答。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．下列说法正确的是(　　)。‎ A．标准状况下，11.2 L乙醇完全燃烧产生的CO2的分子数为NA B．含1 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应转移的电子数为NA C．1 L 0.1 mol·L－1硅酸钠溶液中含有0.1NA个SiO D．标准状况下，a L的氧气和氮气的混合物含有的原子总数为NA 解析　A项，标准状况下乙醇是液体，故错误；B项，含1 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应，浓硫酸不能完全反应，故转移的电子数小于NA，错误；C项，SiO会发生水解，故1 L 0.1 mol·L－1硅酸钠溶液中含有的SiO少于NA个，错误。‎ 答案　D ‎2．(2013·杭州调研)绝大部分元素均存在两种或两种以上的同位素原子，如氢有1H、2H、3H，氧有16O、18O，下列说法中正确的是(　　)。‎ A．3HO的摩尔质量为24‎ B．18 g2HO含有的质子数为6.02×1024‎ C．由不同核素组成的水分子，摩尔质量有18种 D．1HO和2HO是同种物质，含有的中子数、质子数均相等 解析　3HO的摩尔质量为24 g·mol－1；18 g2HO的物质的量为0.9 mol，含有的质子数为9×6.02×1023；水分子摩尔质量最小的是1HO(18 g·mol－1)，最大的是3HO(24 g·mol－1)，共计7种。‎ 答案　D ‎3．(2013·江苏三校联考)设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)。‎ A．1 mol甲基(—CH3)中含有的电子数为7NA B．25 ℃时，pH＝7的NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液中，OH－数为10－7NA C．42 g丙烯中含有的共价键数目为9NA D．两份均为2.7 g的铝样品分别与100 mL浓度均为2 mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液充分反应，转移的电子数均为0.3NA 解析　1 mol甲基中含有电子数为9NA，故A错误。B选选中未指明溶液的体积，无法计算OH－的数目，B错误。丙烯的结构式为CHHCHCHHH，故C正确。2.7 g铝与100 mL 2 mol·L－1的盐酸反应时，盐酸的量不足，转移电子数为0.2NA，故D错误。‎ 答案　C ‎4．(2013·安徽名校四次联考)如图所示，分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容器容积的)、H2和O2的混合气体，在标准状况下，若将H2、O2的混合气体点燃引爆。活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央。则原来H2、O2的体积之比可能为(　　)。‎ A．2∶7 B．5∶4 C．2∶1 D．7∶2‎ 解析　假设密闭容器体积为4V，则反应前空气体积为V，H2、O2的混合气体的体积为3V，根据反应后活塞停留于容器的中央可知参加反应的H2、O2体积为2V，则剩余H2或O2的量为原来的。通过计算可求得H2、O2的体积之比为7∶2或4∶5。‎ 答案　D ‎5．用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)。‎ A．98 g的H2SO4和H3PO4中含有的氧原子数均为4NA B．相同物质的量浓度和相同体积的硫酸与高氯酸(HClO4)溶液中含有的氧原子数均为4NA C．33.6 L NO2溶于足量的水得到的溶液中含有的NO数为NA D．32 g铜发生氧化还原反应，一定失去NA个电子 解析　选项A，98 g的H2SO4和H3PO4，其物质的量均为1 mol，故含有的氧原子数均为4NA，A项正确。选项B，没有告诉体积和物质的量浓度无法求溶质物质的量，且硫酸溶液和高氯酸溶液中除溶质外，还含有大量的水，故相同物质的量浓度和相同体积的硫酸与高氯酸(HClO4)溶液中含有的氧原子数无法计算，B项错。选项C，没有指明为标准状况下，C项错。选项D，Cu与S反应生成Cu2S，32 g Cu失去0.5 mol电子，D项错。‎ 答案　A ‎6．阿伏加德常数约为6.02×1023 mol，下列说法中正确的是(　　)。‎ A．4.2 g丙烯(CH3CH===CH2)和乙烯的混合物中所含的碳原子数为0.3×6.02×1023‎ B．4.48 L N2O与CO2的混合气体所含电子数为0.2×22×6.02×1023‎ C．1 mol HCl和NH3的混合气体所含分子数为6.02×1023‎ D．100 mL 1 mol·L－1醋酸溶液中CH3COO－数目为0.1×6.02×1023‎ 解析　A项，丙烯和乙烯的最简式都为CH2，所以n(C)＝n(CH2)＝＝0.3 mol，正确；B项，没有标明“标准状况”，不能用“22.4 L·mol－1”计量，错误；C项，氯化氢和氨气相遇会发生化合反应生成氯化铵固体，错误；D项，醋酸是弱电解质，部分电离，错误。‎ 答案　A ‎7．(2013·广西三市联考)阿伏加德罗常数的值可以用NA表示，下列说法中正确的是(　　)。‎ A．P4O6的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满足8电子结构，则1 mol该分子中含有的共价键数目是12NA B．28 g氮气和4 g氦气所含的原子数目相等，均为NA个 C．7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中含有的阴离子数大于0.1NA，小于0.2NA D．Fe和水蒸气在加热条件下反应，生成1 mol H2，则转移电子的数目为NA 解析　A项，P4O6的分子结构为，其结构中只含有单键，‎ ‎1 mol该分子中含有的共价键数目是12NA，故A正确；28 g氮气含有的原子数目为2NA，4 g氦气所含的原子数为NA，故B错误；C项，Na2S和Na2O2的相对分子质量相同，相同质量的Na2S和Na2O2的物质的量相同，相同物质的量的Na2S和Na2O2含有相同的阴离子数，7.8 g混合物含有的阴离子数为0.1NA，故C错误；D项，Fe和水蒸气反应生成1 mol H2时转移电子的数目为2NA，故D错误。‎ 答案　A ‎8．将a%的某物质的水溶液加热蒸发掉m g水(溶质不挥发、且蒸发过程无溶质析出)，所得溶液体积为V L，溶质的质量分数为蒸发前的2倍，设溶质的相对分子质量为M，则蒸发后所得溶液的物质的量浓度为(　　)。‎ A. mol·L－1 B. mol·L－1‎ C. mol·L－1 D. mol·L－1‎ 解析　设蒸发后所得溶液的物质的量浓度为c mol·L－1，根据溶液浓缩过程中溶质的质量不变有：(＋m)×a%＝V×c×M，解得：c＝。‎ 答案　D 化学驿站：解题口诀 微观粒子要确定，宏观微观靠n连；‎ 各量要以n为心，正确运用公式算。‎ 题型三　特定条件下离子方程式的书写与正误判断 离子方程式的书写及正误判断类问题考查的知识面广，可涉及元素及其化合物、氧化还原反应、盐类水解等知识，既能考查考生运用化学用语的准确程度和熟练程度，又能考查考生对元素化合物性质和反应规律等知识掌握的准确程度，因此一直是高考考查的重点和热点。该类题型考查的方式往往以典型的反应为载体，考查考生对离子方程式书写规则的理解。从考查内容上看一般有两个特点：(1)所考查的化学反应多数为中学化学教材中的基本反应，错因大都属于化学式拆分不合理、没有配平、电荷不守恒、产物不合理和漏掉部分反应等；(2)所涉及的化学反应类型主要以在溶液中进行的复分解反应和氧化还原反应为主。‎ ‎【示例3】 (2013·江苏化学，8)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是(　　)。‎ A．MnO2与浓盐酸反应制Cl2：MnO2＋4HClMn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O B．明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al3＋＋3H2O===Al(OH)3↓＋3H＋‎ C．Na2O2溶于水产生O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑‎ D．Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应：HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O 解析　A项，浓盐酸为强酸，应拆成离子形式，其离子方程式为：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，错误；B项，Al(OH)3胶体不是沉淀，不能加沉淀符号，错误；C项，原子不守恒，正确的离子方程式为：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑，错误；D项，NaOH少量，则OH－计量数为1，根据“以少定多”原则，该离子方程式正确。‎ 答案　D 在判断离子方程式的正误时，第一步要确定是否符合客观事实(要关注反应条件、反应物用量等特定要求)。第二步要熟悉常见物质的溶解性及电离情况、掌握拆分原则，确定能否用离子符号表示。第三步要确定是否配平，若是复分解型离子反应，其逻辑关系是：电荷守恒、原子守恒；若是氧化还原型离子反应，其逻辑关系是：电子守恒、电荷守恒、原子守恒。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．(2013·郑州二调)下列所述事实与化学(或离子)方程式不相符的是(　　)。‎ A．能说明氧化性H2O2>Fe3＋：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O B．能说明NH3结合H＋能力比H2O强：NH3＋H3O＋===NH＋H2O C．能说明盐酸是强酸：2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O D．能说明CH3COOH是弱电解质：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－‎ 解析　在同一反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，A项正确；B项中NH3夺取了H3O＋中的H＋，正确；C项只能说明盐酸酸性强于碳酸酸性，但不能说明盐酸是强酸，错误；CH3COO－发生了水解，说明CH3COOH是弱酸，D项正确。‎ 答案　C ‎2．(2013·合肥一检)下列反应的离子方程式书写正确的是(　　)。‎ A．将Al条投入NaOH溶液中：Al＋OH－＋H2O===AlO＋H2↑‎ B．铜溶于稀硝酸中：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O C．碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液：HCO＋OH－===CO＋H2O D．向碳酸钠溶液中逐滴加入与之等体积等物质的量浓度的稀醋酸：CO＋CH3COOH===CH3COO－＋HCO 解析　铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式应为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，故A错误；铜与稀硝酸反应生成NO，故B错误；碳酸氢钙溶液与过量的氢氧化钠溶液反应的离子方程式应为Ca2＋＋2HCO＋2OH－===2H2O＋CaCO3↓＋CO，故C错误。‎ 答案　D ‎3．(2013·南京二模)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是(　　)。‎ A．碳酸钠的水解：CO＋2H2OH2CO3＋2OH－‎ B．硝酸银溶液中滴加过量氨水：Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH C．用惰性电极电解氯化镁溶液：2Cl－＋2H＋H2↑＋Cl2↑‎ D．用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O 解析　A项，CO应分步水解，不正确；B项，滴加过量氨水后得不到沉淀，得到的是银氨溶液，故不正确；C项，电解氯化镁溶液时有OH－生成，则同时应生成Mg(OH)2沉淀，故不正确。‎ 答案　D ‎4．(2013·南昌一模)类推是化学研究中常用的一种思维方式，下列有关离子反应方程式的类推正确的是(　　)。‎ 已知 类推 A 向次氯酸钙溶液中通CO2气体：Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO 向次氯酸钙溶液中通SO2气体：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO B 用惰性电极电解硫酸铜溶液：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋‎ 用铜电极电解硫酸铜溶液：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋‎ C 稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应，pH＝7时，2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O 硫酸氢钠溶液与Ba(OH)2溶液反应，pH＝7时，2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O 续表 D Ba(OH)2溶液逐滴滴入硫酸铝钾溶液至沉淀质量达到最大值：2Ba2＋＋4OH－＋Al3＋‎ Ba(OH)2溶液逐滴滴入硫酸铝铵溶液至沉淀质量达到最大值：2Ba2＋＋4OH－＋Al3＋‎ ‎＋2SO===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O ‎＋2SO===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O 解析　A项，二氧化硫具有较强的还原性，而次氯酸具有较强的氧化性，二者可以发生反应；B项中，铜是活泼电极，本身溶解失电子，而不会产生氧气；D项中，忽视NH也参与离子反应，正确的离子方程式为：2Ba2＋＋4OH－＋Al3＋＋NH＋2SO===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓＋NH3·H2O。‎ 答案　C ‎5．下列离子方程式书写正确的是(　　)。‎ A．澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O B．磁性氧化铁置于氢碘酸溶液中：Fe3O4＋8HI===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O＋8I－‎ C．NaHSO4溶液中滴加过量Ba(OH)2溶液：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O D．醋酸与氨水混合：CH3COOH＋NH3·H2O===CH3COONH4＋H2O 解析　澄清石灰水过量，正确的离子方程式为Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O，A项错误；HI是强酸，应写成离子形式，同时Fe3＋能氧化I－，B项错误；CH3COONH4是强电解质，应该写成离子形式，D项错误。‎ 答案　C ‎6．下列反应对应的离子方程式书写正确的是(　　)。‎ A．漂白粉露置在空气中失效：ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO B．氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应后溶液恰好为中性：Ba2＋＋H＋＋SO＋OH－===BaSO4↓＋H2O C．Na2O2与H2O反应制备O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑‎ D．在强碱性溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4，4OH－＋3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO＋3Cl－＋5H2O 解析　A项，漂白粉变质生成碳酸钙，不可能生成碳酸氢钙；B项，氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应后溶液恰好为中性，正确的离子反应方程式是Ba2＋＋2H＋＋SO＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O；C项，正确的离子方程式为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。‎ 答案　D ‎7．向等物质的量浓度的NaHCO3和Ca(HCO3)2的混合溶液中，加入一定量NaOH溶液时，不可能发生的离子反应方程式是(　　)。‎ A．OH－＋HCO===CO＋H2O B．Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O C．Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO D．Ca2＋＋3OH－＋3HCO===CaCO3↓＋3H2O＋2CO 解析　因溶液中存在Ca2＋，故不可能生成CO，而应生成CaCO3沉淀。‎ 答案　A ‎8．下列离子方程式书写正确的是(　　)。‎ A．Fe3O4溶于足量稀HNO3：3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O B．用食醋检验牙膏中碳酸钙的存在：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O C．FeCl2酸性溶液放在空气中变质：2Fe2＋＋4H＋＋O2===2Fe3＋＋2H2O D．电解MgCl2水溶液的离子方程式：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－‎ 解析　选项A，Fe3O4与HNO3会发生氧化还原反应，A项正确。选项B，食醋的有效成分为乙酸，应该写成分子式形式，正确的离子方程式为CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O。选项C中得失电子和电荷均不守恒，正确的离子方程式应为4Fe2＋＋4H＋＋O2===4Fe3＋＋2H2O。选项D，电解氯化镁水溶液生成的OH－与Mg2＋反应生成氢氧化镁沉淀，正确的离子方程式为Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑。‎ 答案　A 化学驿站：解题口诀 三个“守恒”要牢记，该拆分时就拆分。‎ 少量足量要注意，判断正误不迷惑。‎ 写、拆、删、查四步曲，正确书写不出错。‎ 题型四　氧化还原反应的规律与应用 氧化还原反应涉及知识面广，可与元素化合物、离子共存、电化学、化学实验等知识紧密结合，是中学化学学习的一条主线，是高考命题的重点。‎ 最为常见的命题角度为以某个新型氧化还原反应为载体考查氧化还原反应的本质、几组概念的辨析、氧化还原反应的规律及其应用、电子转移数目的判断、物质氧化性和还原性强弱的判断、化学(离子)方程式的配平及相关计算等。另外，氧化还原反应在生产生活中的应用，特别是与能源、环境、健康社会可持续发展相结合的新型题，通常以典型物质或社会实际问题为载体，考查学生综合分析与应用能力。‎ ‎【示例4】 (2013·上海化学，16)已知氧化性Br2>Fe3＋。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应的离子方程式为：‎ aFe2＋＋bBr－＋cCl2===dFe3＋＋eBr2＋fCl－‎ 下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是(　　)。‎ A．2　4　3　2　2　6 B．0　2　1　0　1　2‎ C．2　0　1　2　0　2 D．2　2　2　2　1　4‎ 解析　根据题意，氧化性Br2>Fe3＋，则还原性Fe2＋>Br－故Cl2应先氧化Fe2＋，再氧化Br－，则B项错误。‎ 答案　B 解答氧化还原规律及应用题目应注意以下三点要求 ‎1．抓住两个相等：氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等；氧化剂化合价降低总数与还原剂化合价升高总数相等。‎ ‎2．理解三个同时：氧化剂与还原剂同时存在；氧化反应与还原反应同时发生；氧化产物与还原产物同时生成。‎ ‎3．做到三个会：会标电子转移的方向和数目；会配平氧化还原反应方程式及进行有关计算；会应用氧化还原反应的相关规律综合分析问题。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．(2013·南京调研)向酸化过的MnSO4溶液中滴加(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)溶液会发生反应：Mn2＋＋S2O＋H2O―→MnO＋SO＋H＋。下列说法不正确的是(　　)。‎ A．可以利用该反应检验Mn2＋‎ B．氧化性比较：S2O>MnO C．MnSO4溶液可以使用盐酸酸化 D．若有0.1 mol氧化产物生成，则转移电子0.5 mol 解析　由于S2O的氧化性大于MnO的，当用盐酸酸化时Cl－会被S2O氧化为Cl2。‎ 答案　C ‎2．下列说法正确的是(　　)。‎ A．反应Na→Na2O→Na2O2中钠元素被连续氧化 B．1 mol金属钠发生反应Na→Na2O和发生反应Na→Na2O2转移电子数相等 C．1 mol Cl2与足量Fe反应转移3 mol电子 D．将1 mol Cl2通入1 L水中转移的电子为1 mol 解析　Na→Na2O中被氧化的元素为钠元素，Na2O→Na2O2中被氧化的元素为氧元素，A项错误；Na2O和Na2O2中钠的化合价均为＋1价，1 mol金属钠转化为Na2O或Na2O2转移的电子都是1 mol，B项正确；C项氯气不足量，完全反应后转移2 mol电子，错误；Cl2与水的反应为可逆反应，反应进行不彻底，故转移电子的物质的量小于1 mol。‎ 答案　B ‎3．有如下变化：AAn－　ΔH1<0，‎ BBn－　ΔH2<0，且ΔH1<ΔH2。‎ 下列说法中正确的是(　　)。‎ A．氧化性：A＜B B．还原性：An－＜Bn－‎ C．稳定性：B＜A D．稳定性：An－＜Bn－‎ 解析　ΔH＜0，说明为放热反应，ΔH1＜ΔH2，说明前者反应放出的热量比后者多，故A的氧化性强于B的，A、C不正确；还原性An－Bn－，D错误。‎ 答案　B ‎4．锰酸钾可用于油脂、纤维、皮革的漂白等，其可由KOH、KClO3和MnO2经共熔制备，反应原理为6KOH＋KClO3＋3MnO2KCl＋3K2MnO4＋3H2O。下列有关说法中正确的是(　　)。‎ A．KOH和KCl中均含有共价键 B．MnO2在反应中被还原 C．K2MnO4的氧化性大于KClO3‎ D．该反应中，每生成3 mol K2MnO4转移的电子数为6×6.02×1023‎ 解析　KCl中不含共价键，A项错误；MnO2在反应中被氧化，B项错误；KClO3为氧化剂，K2MnO4为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，C项错误。‎ 答案　D ‎5．硫氰[(SCN)2]的化学性质和卤素(X2)类似，称为拟卤素，如(SCN)2＋H2O===HSCN＋HSCNO，它们的阴离子的还原性强弱为Cl－Br2>(SCN)2>I2，故(SCN)2不能将Br－氧化，D错误。‎ 答案　D ‎6．(2013·大连双基测试)氯酸是一种强酸，浓度超过40%时会发生分解，该反应可表示为aHClO3―→bO2↑＋cCl2↑＋dHClO4＋eH2O，下列有关说法不正确的是(　　)。‎ A．由反应可确定氧化性：HClO3>O2‎ B．由非金属性：Cl>S，可推知酸性：HClO3>H2SO4‎ C．若氯酸分解所得1 mol混合气体的质量为45 g，则反应的化学方程式可表示为3HClO3===2O2↑＋Cl2↑＋HClO4＋H2O D．若化学计量数a＝8，b＝3，则生成3 mol O2时该反应转移20 mol电子 解析　根据非金属性只能比较最高价含氧酸的酸性强弱，故B错误。‎ 答案　B ‎7．已知离子方程式：As2S3＋H2O＋NO―→AsO＋SO＋NO↑＋________Ｋ(未配平)，下列说法错误的是(　　)。‎ A．配平后水的化学计量数为4‎ B．反应后溶液呈酸性 C．配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28‎ D．氧化产物为AsO和SO 解析　根据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得：3As2S3＋4H2O＋28NO===6AsO＋9SO＋28NO↑＋8H＋，据此可知A、B、D均正确。氧化剂和还原剂的物质的量之比为28∶3，故C错误。‎ 答案　C ‎8．(2013·长沙二联)LiAlH4、LiH既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂，遇水均能剧烈反应放出H2，LiAlH4在125 ℃分解为LiH、H2和Al。下列说法中不正确的是(　　)。‎ A．LiH与D2O反应，所得氢气的摩尔质量为4 g·mol－1‎ B．1 mol LiAlH4在125 ℃完全分解，转移3 mol电子 C．LiAlH4溶于适量水得无色溶液，则化学方程式可表示为LiAlH4＋2H2O===LiAlO2＋4H2↑‎ D．LiAlH4与乙醛作用生成乙醇，LiAlH4作还原剂 解析　LiAlH4、LiH中氢元素化合价均为－1价，与水反应时都发生氢元素的归中反应，因此，LiH与D2O反应产生的氢气的分子式为DH，其摩尔质量为3 g·mol－1，故A项错误，C项正确；1 mol LiAlH4在125 ℃完全分解，Al化合价降低，转移3 mol电子，B项正确；乙醛转变成乙醇的过程为还原反应，LiAlH4是该反应的还原剂，D项正确。‎ 答案　A 化学驿站 失升氧化还原剂，得降还原氧化剂，‎ 两条主线要分清，先定两剂与两物，‎ 再平电子和原子，计算关键用守恒。‎ 题型五　元素周期表中“位—构—性”三者关系的综合分析与判断 有关物质结构与元素周期律的题型，综合性强、知识容量大，是高考热点之一，特别是“位—构—性”三者关系的考查更是重中之重。该类题目通常以元素推断为背景多角度、多层次灵活考查原子或离子的结构、元素性质的变化规律、微粒间的作用力，有关化学用语的规范应用，元素的单质及其化合物的性质和反应规律等知识内容。‎ ‎【示例5】 (2013·浙江理综，9)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法中正确的是(　　)。‎ X Y Z W Q A.钠与W可能形成Na2W2化合物 B．由Z与Y组成的物质在熔融时能导电 C．W得电子能力比Q强 D．X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体 解析　由X的原子结构特点知X为C，依次推出Y为O；Z为Si；W为S；Q为Cl。A项中S与O的结构相似，也可形成Na2S2等；B项中SiO2是共价化合物，‎ 熔融时不导电；C项，根据元素周期律，Q得电子能力比W强；D项氧元素有O2和O3两种同素异形体。‎ 答案　A 从“位—构—性”三角关系中的一点突破，注意挖掘和应用元素周期表中隐含的重要知识和规律，是解答元素推断题的主要线索和方法。如果是从元素在周期表中的位置开始设问的题目，解题的关键是必须熟悉元素周期表的结构，根据题目中所给信息“摆”元素的相对位置，进而根据元素周期律进行推断。如果是从原子结构开始设问的题目，解题的关键是必须抓住原子的结构特征，进而推断元素的性质及其在周期表中的位置。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．(2013·广州二模)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大。甲的最高价氧化物与乙的气态氢化物同时通入水中，得到的生成物既可与酸反应又可与碱反应。丙位于第ⅠA族，丁原子的核外电子总数是其最外层电子数的3倍，则(　　)。‎ A．气态氢化物的稳定性：乙<丁 B．原子半径：甲<乙 C．丙的两种氧化物都是离子化合物 D．甲、乙、丁的最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强 解析　由题中信息分析可知，甲、乙、丙、丁依次为碳、氮、钠、磷。由于氮的非金属性强于磷，所以NH3的稳定性强于PH3，故A错误。同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故C的原子半径大于N，B错误。氧化钠和过氧化钠都是离子化合物，C正确。硝酸是强酸，磷酸是中强酸，碳酸是弱酸，即酸性：硝酸>磷酸>碳酸，D错误。‎ 答案　C ‎2．四种短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相对位置如图所示，其中D形成的两种氧化物都是大气污染物。下列有关判断正确的是(　　)。‎ A．简单氢化物的热稳定性：C>A B．最高价氧化物对应水化物的酸性：DSi，故稳定性CH4>SiH4，A项错误；非金属性S>Si，故酸性H2SO4>H2SiO3，B项错误；Al(OH)3只能与强酸性溶液反应，不能溶于硅酸中，C项错误；Na2CO3、Na2SiO3、Na2SO3都是强碱弱酸盐，其水溶液均显碱性，D项正确。‎ 答案　D 甲 乙 丙 丁 戊 ‎3.短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如图所示。下列判断正确的是(　　)。‎ A．原子半径：丙<丁<戊 B．金属性：甲>丙 C．氢氧化物碱性：丙>丁>戊 D．最外层电子数：甲>乙 解析　本题考查元素周期表和元素周期律，意在考查考生对元素周期律的理解和应用能力。根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：丙>丁>戊，A项错误；根据同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，则金属性：甲<丙，B项错误；根据同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，则金属性：丙>丁>戊，由于元素的金属性越强，其氢氧化物碱性越强，故氢氧化物的碱性：丙>丁>戊，C项正确；根据同周期元素从左到右，原子的最外层电子数逐渐增多，则最外层电子数：甲<乙，D项错误。‎ 答案　C ‎4．某元素X的原子的核电荷数小于18，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，原子核内质子数为2n2－1。下列有关X的说法中不正确的是(　　)。‎ A．X能形成化学式为X(OH)3的碱 B．X能与某些金属元素形成化合物 C．X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数 D．X可能形成化学式为KXO3的盐 解析　本题可采用假设、讨论法。①若n＝1，则最外层电子数为3，不符合实际，错误；②若n＝2，最外层电子数为5，应为氮元素；③若n＝3，则根据题意推出为氯元素。‎ 答案　A ‎5．(2013·皖北联考)X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中只有Z是金属元素，W的单质是黄色固体，X、Y、W在周期表中的相对位置关系如图所示。下列说法中正确的是(　　)。‎ X Y W A.X、Z、W、Q四种元素的最高价氧化物所对应的水化物均不可能呈现出酸性 B．Y的简单阴离子比W的简单阴离子的还原性弱 C．X、W、Q的氢化物均可在Y的单质中燃烧 D．Q的非金属性弱于W的非金属性 解析　由W的单质颜色知其为硫元素、故Y是氧元素、X是碳元素、Q是氯元素、Z是钠、镁、铝三种元素中的一种，A错误；根据元素周期律知B正确；HCl不能与氧气反应，C错误；Cl的非金属性强于S的非金属性，D错误。‎ 答案　B ‎6．甲、乙、丙、丁、戊是中学化学常见的无机物，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法不正确的是(　　)。‎ A．若组成甲、乙的元素位于同一周期，则戊可能是一种弱酸 B．若组成甲、乙的元素位于同一主族，则戊可能是一种弱酸 C．若甲为短周期中原子半径最大的主族元素形成的单质，且戊为碱，则丙只能为Na2O2‎ D．若丙、丁混合生成白烟，且丙为18电子分子，丁为10电子分子，则乙的水溶液可能具有漂白作用 解析　若组成甲、乙的元素位于同一周期，则甲、乙可以是C和O2，戊是碳酸，A正确。若组成甲、乙的元素位于同一主族，则甲、乙可以是S和O2，戊是亚硫酸，B正确。若甲为短周期中原子半径最大的主族元素形成的单质，甲应是钠，则丙可以是Na2O，也可以是Na2O2，C错。生成白烟是挥发性酸和NH3反应的特征现象，结合所含的电子数目可确定丙为HCl，乙可能是Cl2，符合题意。‎ 答案　C ‎7．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是(　　)。‎ A．只由这四种元素不能组成有机化合物 B．最高价氧化物对应的水化物的酸性W比Z弱 C．Z的单质与氢气反应较Y剧烈 D．X、Y形成的化合物都易溶于水 解析　根据Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，可判断Y为氧元素，因此X、Z、W分别为氮、硫、氯元素。因要组成有机化合物必须含有碳、氢元素，因此A选项正确。‎ 答案　A ‎8．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，A、B、C、D、F都是由其中的两种或三种元素组成的化合物，E是由Z元素形成的单质，0.1 mol·L－1 D溶液的pH为13(25 ℃)。它们满足如图转化关系，则下列说法正确的是(　　)。‎ A．原子半径W>Z>Y>X B．0.1 mol·L－1 F溶液中阴离子总的物质的量大于0.1 mol·L－1 D溶液中阴离子总的物质的量 C．0.1 mol B与足量C完全反应共转移电子数0.1NA D．Z元素的最高正价为＋6‎ 解析　由0.1 mol·L－1 D溶液的pH为13(25 ℃)，则D为一元强碱，而E为单质，则可推出D为NaOH，A、B分别为Na2O2和H2O中的一种，再结合B、C反应也可得到单质E，最后可确定A、B、C、D、E、F分别为H2O、Na2O2、CO2、NaOH、O2、Na2CO3。可知，X、Y、Z、W分别为H、C、O、Na四种元素。原子半径：Na>C>O>H，A项错误；Z(氧)元素没有＋6价，D项错误；0.1 mol Na2O2与足量CO2完全反应，转移0.1 mol电子，C正确；溶液中CO发生水解，阴离子数目增加，但B选项未给出溶液体积，无法计算离子数目，故B选项错误。‎ 答案　C 化学驿站 物质推断题，结构要清晰；‎ 位构性一体，心中要牢记；‎ 表中多元素，运用周期律；‎ 摆出相对位，轻松就破题。‎ 题型六　盖斯定律的应用与热化学方程式的书写和判断 此类题目的考查点主要有热化学方程式的书写与正误判断，盖斯定律的应用，特别是借助盖斯定律来书写热化学方程式以及计算反应热，更是近几年的出题热点，由于能源问题已成为社会热点，与热化学方程式有关的能源方面的问题，也将成为今后命题的重要角度。‎ ‎【示例6】 (2013·海南化学，5)已知下列反应的热化学方程式：‎ ‎6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===‎ ‎2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3‎ 则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为(　　)。‎ A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3‎ C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1 D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3‎ 解析　对题干三个已知热化学方程式分别标为①、②、③，由②×5＋③×12－①×2即可得所求反应，所以ΔH＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。‎ 答案　A 解答该类题型的关键有以下几点 ‎1．掌握相关概念的内涵和外延明确它们的区别和联系。‎ ‎2．认识热化学方程式与一般化学方程式的不同，清楚书写热化学方程式的要求和注意事项。‎ ‎3．理解盖斯定律的含义，把握利用盖斯定律计算反应热的关键——合 理设计反应途径，正确加减热化学方程式。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．已知25 ℃、101 kPa时，1 mol H2与溴蒸气完全反应生成气态溴化氢放出能量Q kJ，则下列热化学方程式书写正确的是(　　)。‎ A．H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)‎ ΔH＝－2Q kJ·mol－1‎ B．H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1‎ C.H2(g)＋Br2(g)===HBr(g)‎ ΔH＝＋ kJ·mol－1‎ D．HBr(g)===H2(g)＋Br2(g)‎ ΔH＝＋ kJ·mol－1‎ 解析　要注意ΔH的“＋”、“－”号及ΔH和化学计量数的关系。‎ 答案　D ‎2．(2013·石家庄联考)下列说法或表示方法正确的是(　　)。‎ A．反应物的总能量低于生成物的总能量时，反应一定不能自发进行 B．已知：H2S(g)＋aO2(g)===x＋bH2O(l)　ΔH，若ΔH表示H2S的燃烧热，则x为SO2(g)‎ C．已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－98.3 kJ·mol－1，在密闭容器中充入1 mol SO2和0.5 mol O2，充分反应后放出49.15 kJ的热量 D．由石墨比金刚石稳定可得：C(s，金刚石)===C(s，石墨)　ΔH>0‎ 解析　反应物的总能量低于生成物的总能量的反应是吸热反应，吸热反应不一定不能自发进行，故选项A错误。2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是可逆反应，在密闭容器中1 mol SO2和0.5 mol O2不可能完全反应，放出的热量小于49.15 kJ，故选项C错误。由于石墨比金刚石稳定，所以物质的量相等时，金刚石的能量高，则金刚石转化为石墨是放热反应，ΔH<0，故选项D错误。‎ 答案　B ‎3．已知一定条件下断裂1 mol下列化学键生成气态原子需要吸收的能量如下：H—H　436 kJ；Cl—Cl　243 kJ；H—Cl　431 kJ。下列所得热化学方程式或结论正确的是(　　)。‎ A．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)的反应热ΔH<0‎ B．H(g)＋Cl(g)===HCl(g)　ΔH＝＋431 kJ·mol－1‎ C．相同条件下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相等 D．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ 解析　A项，ΔH＝＋431 kJ·mol－1×2－436 kJ·mol－1－243 kJ·mol－1＝＋183 kJ·mol－1>0，错误；B项，断裂H—Cl键要吸热，则生成H—Cl键时要放热，错误；D项，反应热单位为“kJ·mol－1”，错误。‎ 答案　C ‎4．(2013·豫东名校联考)下列各组变化中，ΔH或Q前者小于后者的一组是(　　)。‎ ‎①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1‎ CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2‎ ‎③t ℃时，在一定条件下，将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2‎ ‎④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1‎ CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2‎ A．①②③ B．②④ C．②③④ D．③④‎ 解析　①中生成液态水放出的热量多，但ΔH为负值，所以ΔH1<ΔH2；②中ΔH1＝2ΔH2<0；③中恒压条件下反应进行的程度大，放出的热量多；④中ΔH1>0，ΔH2<0。‎ 答案　A ‎5．在298 K、100 kPa时，已知：‎ ‎2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1‎ Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2‎ ‎2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3‎ 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)。‎ A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2‎ C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2‎ 解析　将题给热化学方程式依次标记为①、②、③，由于①＋②×2＝③，‎ 因此由盖斯定律可得：ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，选项A正确。‎ 答案　A ‎6．下列反应中符合下图图像的是(　　)。‎ A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)‎ ΔH＝－Q1 kJ·mol－1(Q1>0)‎ B．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)‎ ΔH＝＋Q2 kJ·mol－1(Q2>0)‎ C．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)‎ ΔH＝－Q3 kJ·mol－1(Q3>0)‎ D．H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)‎ ΔH＝＋Q4 kJ·mol－1(Q4>0)‎ 解析　根据图示可得升高温度平衡向着生成物方向(吸热方向)移动，增加压强平衡向逆反应方向(气体总量减少的方向)移动，对照选项，只有选项B符合。‎ 答案　B ‎7．(2013·唐山一模)已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH1＝－57.3 kJ·mol－1，H2SO4(浓，aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH2＝m kJ·mol－1。下列说法正确的是(　　)。‎ A．上述热化学方程式中的化学计量数表示分子个数 B．ΔH1>ΔH2‎ C．ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1‎ D．|ΔH1|>|ΔH2|‎ 解析　热化学方程式中的化学计量数表示物质的量，A项错；浓硫酸溶于水放热，故含 mol H2SO4的浓H2SO4与1 mol NaOH反应时，放出的热量大于57.3 kJ，但是ΔH为负值，所以ΔH1>ΔH2，B项正确，C项、D项错。‎ 答案　B ‎8．用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。‎ 例如：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－574 kJ·mol－1‎ CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH2＝－1 160 kJ·mol－1‎ 若在标准状况下用CH4还原4.48 L NO2生成N2，则下列说法中正确的是(　　)。‎ A．该过程吸收的热量为86.7 kJ B．此过程中需要标准状况下CH4气体1.12 L C．转移的电子数为0.8NA D．已知2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝－114 kJ·mol－1，则CH4的燃烧热是802 kJ·mol－1‎ 解析　根据盖斯定律将两个热化学方程式相加并除以2可得：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－867 kJ·mol－1，为放热反应，A项错误；B项计算错误，应需要标准状况下2.24 L CH4；表示甲烷燃烧热必须是生成液态水，由所给条件不能计算，故D项错误。‎ 答案　C 化学驿站 吸热放热对正负，标好状态定系数，‎ 按照目标变形式，盖斯定律用处大。‎ 题型七　电化学理论的分析及应用 原电池、电解池的工作原理及其应用是电化学理论的主要内容，该理论是氧化还原反应原理的具体应用和延伸，是历年高考的重点内容。电化学理论在高考中的主要命题角度有新型化学电源工作原理的分析、电解池原理的分析及其应用、可充电电池充放电过程的分析以及金属的腐蚀与防护等。主要考查电池中电极的判断、电极反应式和电池反应方程式的书写。离子的移动方向，溶液pH的变化，电子转移及有关物质变化量的计算等。该题型一般难度较大，区分度较高，能够综合考查学生分析问题的能力。‎ ‎【示例7】 (2013·安徽理综，10)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：‎ PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。‎ 下列有关说法正确的是(　　)。‎ A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2‎ B．放电过程中，Li＋向负极移动 C．每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g Pb D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转 解析　正极应得到电子发生还原反应，A错误；放电时为原电池，阳离子移向正极，B错误；每转移0.1 mol电子，根据转移电子守恒，应生成0.05 mol Pb，质量为10.35 g，C错误；常温下，电解质不能熔融形成自由移动的离子，所以不能导电，故指针不偏转，D正确。‎ 答案　D 根据原电池或电解池工作原理，准确判断电极，正确书写电极反应式，这是解答电化学问题的核心。分析问题的思路可按下图模式进行。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．CO无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一种CO分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法中错误的是(　　)。‎ A．负极的电极反应式为CO＋O2－－2e－===CO2‎ B．工作时电极b作正极，O2－由电极a向电极b移动 C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高 解析　正极为电极b，电极反应式为O2＋4e－===2O2－，负极CO失电子，需要与O2－结合，故O2－由电极b向电极a移动，B项错误。‎ 答案　B ‎2．(2013·温州二模)甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。乙图是一种家用环保型消毒液发生器，用惰性电极电解饱和食盐水。下列说法中不正确的是(　　)。‎ A．装置乙的a极要与装置甲的X极连接 B．装置乙中b极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑‎ C．若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋‎ D．N电极发生还原反应，当N电极消耗5.6 L(标准状况下)气体时，则有2NA个H＋通过离子交换膜 解析　由题图甲分析得出M(或X)为负极，N(或Y)为正极，由图乙分析得出a为阴极，b为阳极。乙的a极要与甲的X极相连接，A项正确；乙的b极为阳极，氯离子放电，B项正确；因图甲中传递的是质子，葡萄糖在M极放电，故电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋，C项正确；氧气在N电极得到电子，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故消耗标准状况下5.6 L氧气时，转移1 mol电子，即有NA个H＋通过离子交换膜，D项错误。‎ 答案　D ‎3．(2013·盐城调研)用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，则下列有关说法中不正确的是(　　)。‎ A．X为直流电源的正极，Y为直流电源的负极 B．阴极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑‎ C．该过程中的产品主要为H2SO4和H2‎ D．图中的b>a 解析　Pt(Ⅰ)电极表面发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，所以Pt(Ⅰ)电极为电解池的阴极，X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极；Pt(Ⅱ)电极表面发生的电极反应为HSO＋H2O－2e－===3H＋＋SO和SO＋H2O－2e－===2H＋＋SO，H2SO4溶液的浓度增大，所以b＞a，故A项不正确。‎ 答案　A ‎4．某种聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1－xCoO2＋LixC6===6C＋LiCoO2，其电池如图所示。下列说法不正确的是(　　)。‎ A．放电时，LixC6发生氧化反应 B．充电时，Li＋通过阳离子交换膜从左向右移动 C．充电时将电池的负极与外接电源的负极相连 D．放电时，电池的正极反应为Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2‎ 解析　由电池放电时的反应看出LixC6中C的化合价升高，发生氧化反应，Li1－xCoO2中Li化合价降低，发生还原反应，A、D项正确；充电时将电池的负极与外接电源的负极相连，C项正确；充电时，阳离子由阳极(右边电极)移向阴极(左边电极)，B项错误。‎ 答案　B ‎5．(2013·洛阳模拟)如图是某二次电池充、放电时的工作示意图，已知放电时电池反应为Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。下列有关说法正确的是(　　)。‎ A．放电时的负极反应和充电时的阴极反应属于可逆反应 B．在电池放电过程中溶液的pH增大 C．K与N相接时，能量由化学能转化为电能，溶液中的OH－向正极区移动 D．K与M连接时，所用电源的a极为负极，阳极附近溶液的pH逐渐增大 解析　由于二次电池在放电和充电时的条件不同，因此两极反应不可能互为可逆反应，A错。分析电池反应可知，该电池的介质应是碱性的，在放电过程中水的量在减少，因此溶液的碱性增强，B正确。当K与N相接时，相当于原电池，能量由化学能转化为电能，溶液中的阴离子应向负极区移动，C错。当K与M连接时，相当于电解装置，电极反应式分别为Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－，2Ag＋2OH－－2e－===Ag2O＋H2O，因此a极为负极，阳极附近溶液的pH减小，D错。‎ 答案　B ‎6．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。以下说法正确的是(　　)。‎ A．电池工作时，MnO2失去电子 B．电池工作时，电子由锌经外电路流向MnO2‎ C．从反应方程式来看，不使用氢氧化钾，也不影响电流大小 D．电池的正极反应式为2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)‎ 解析　A项，二氧化锰中锰元素化合价从＋4变为＋3，故MnO2得电子，不正确；B项，碱性电池中二氧化锰不是电极材料，故电子由锌经外电路流向正极材料，不是二氧化锰；C项，氢氧化钾溶液是电解质溶液，既可以参与导电，也可以防止锌生成氧化物而影响电流大小，故不正确。‎ 答案　D ‎7．镁燃料电池作为一种高能化学电源，具有良好的应用前景。如图是镁－空气燃料电池工作原理示意图。下列有关该电池的说法正确的是(　　)。‎ A．该电池Mg作负极，发生还原反应 B．该电池的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ C．电池工作时，电子通过导线由碳电极流向Mg电极 D．当电路中通过0.2 mol电子时，消耗的O2体积为1.12 L 解析　镁作负极，失电子，发生氧化反应，A错；电池工作时，电子由负极经导线流向正极，即由镁电极流向碳电极，C错；由于没有说明O2所处的状态，所以无法计算O2的体积，D错。‎ 答案　B ‎8．(2013·太原联考)固体电解质通过其中的离子迁移进行电荷传递，因此又称为固体离子导体，RbAg4I5晶体就是一种重要的固体电解质，其中发生迁移的物质全是Ag＋。利用RbAg4I5晶体，可以制成电化学气敏传感器，如图是一种测定O2含量的气体传感器示意图。被分析的O2可以透过聚四氟乙烯薄膜，由电池电动势的变化可以得知O2的含量。在气体传感器的工作过程中，下列变化肯定没有发生的是(　　)。‎ A．I2＋2Rb＋＋2e－===2RbI B．I2＋2Ag＋＋2e－===2AgI C．Ag－e－===Ag＋‎ D．4AlI3＋3O2===2Al2O3＋6I2‎ 解析　该装置工作时属于原电池，负极是银电极，银失去电子变成Ag＋，C正确；O2在透过聚四氟乙烯薄膜时可能会有部分O2与AlI3反应，部分I－被氧化成I2，D正确；生成的单质碘遇到Ag＋(移向正极)又得到电子转化为AgI，B正确；Rb＋不会迁移到正极上，‎ A错误。‎ 答案　A 化学驿站 一个口诀两规律，轻松学通电化学；‎ 阳负升失要氧化，阴正降得要还原。‎ 电解异性相吸引，原电池同性相恋。‎ 电子移动路线定，负极流出正极入。‎ 规律1：阳极或负极是活性金属时，金属一定会参加反应；阴极或正极是活性金属，金属一定不会参与反应。‎ 规律2：氧气参与反应时，通入氧气的电极一定是正极。‎ 题型八　化学反应速率和化学平衡的分析与判断 化学反应速率和化学平衡类选择题是高考的热点，多以图像或图表为信息载体考查对相关基本概念的理解，外界条件对化学反应速率和化学平衡移动方向的分析与判断，有关化学反应速率，化学平衡常数和反应物转化率的相关计算等。另外，化学反应速率和化学平衡理论在社会生产、日常生活、科学研究中的应用也是高考的重要命题视角。该类题型一般难度较大、综合性强、区分度较高，能够综合考查学生的分析和处理问题的能力。‎ ‎【示例8】 (2013·安徽理综，11)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH＞0‎ 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是(　　)。‎ 选项 x y A 温度 容器内混合气体的密度 B CO的物质的量 CO2与CO的物质的量之比 C SO2的浓度 平衡常数K D MgSO4的质量(忽略体积)‎ CO的转化率 解析　由于此反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，混合气体质量增加，密度增大，A正确；当增加CO的物质的量时，相当于增大体系的压强，CO的转化率减小，CO2与CO的物质的量之比减小，B错误；平衡常数只与温度有关，与SO2的浓度无关，C错误；MgSO4为固体，增加其质量对平衡无影响，所以CO的转化率不变，D错误。‎ 答案　A 有关化学反应速率、化学平衡的图表题一直是高考关注的热点，在审题时，一般采用“看特点，识图表，想原理，巧整合”四步法解答。‎ 第一步：看特点。即分析可逆反应方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应，还是吸热反应)等。‎ 第二步：识图像。即识别图像类型，横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的关系。利用规律“先拐先平，数值大”判断，即曲线先出现拐点，先达到平衡，其温度、压强越大。‎ 第三步：想原理。联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。‎ 第四步：巧整合。图表与原理整合。逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经过多步反应制得，其中的一步反应为：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是(　　)。‎ A．增加压强 B．降低温度 C．增大CO的浓度 D．更换催化剂 解析　由于该反应是反应前后体积不变的反应，增加压强，平衡不移动，CO转化率不变，A项错误；正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，CO的转化率增大，B 项正确；增大CO的浓度，H2O蒸汽的转化率增大，CO的转化率减小，C项错误；催化剂只是同等程度影响反应的速率，不影响化学平衡移动，对反应物的转化率无影响，D项错误。‎ 答案　B ‎2．(2013·四川理综，6)在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应X(g)＋Y(g)===2Z(g)，ΔH＜0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：‎ t/min ‎2‎ ‎4‎ ‎7‎ ‎9‎ n(Y)/mol ‎0.12‎ ‎0.11‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ 下列说法正确的是(　　)。‎ A．反应前2 min的平均速率v(Z)＝2.0×10－3mol·L－1·min－1‎ B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆)＞v(正)‎ C．该温度下此反应的平衡常数K＝1.44‎ D．其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大 解析　A项，反应前2 min的平均反应速率v(Z)＝2v(Y)＝2×＝4.0×10－3 mol·L－1·min－1，错误；B项，降低温度，化学平衡向正反应方向移动，故应为v(逆)＜v(正)，错误；C项，平衡常数K＝＝＝1.44正确；D项，其他条件不变，再充入0.2 mol Z，相当于对原平衡体系增大压强，平衡不移动，各物质的体积分数保持不变，错误。‎ 答案　C ‎3．(2013·泉州四校联考)相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。‎ 实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：‎ 容器 编号 起始时各物质物质的量/mol 平衡时反应中的能量变化 N2‎ H2‎ NH3‎ ‎①‎ ‎1‎ ‎3‎ ‎0‎ 放出热量a kJ ‎②‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎0‎ 放出热量b kJ ‎③‎ ‎2‎ ‎6‎ ‎0‎ 放出热量c kJ 下列叙述正确的是(　　)。‎ A．放出热量关系：a①>②‎ C．达平衡时氨气的体积分数：①>③‎ D．N2的转化率：②>①>③‎ 解析　状态②相当于在达到平衡的状态①中再加入N2，平衡右移，放出的热量增大，A项正确；平衡常数只与温度有关，故三种情况下平衡常数相等，B项错误；状态③相当于将两个相同的状态①，压缩在一起，该反应是气体体积减小的反应，平衡正向移动，NH3的含量增大，N2的转化率增大，C、D项不正确。‎ 答案　A ‎4．(2013·南京三调)一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.1 mol H2O(g)，发生反应：2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋484 kJ·‎ mol－1，不同时间产生O2的物质的量见下表：‎ 时间/min ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ n(O2)/mol ‎0.001 0‎ ‎0.001 6‎ ‎0.002 0‎ ‎0.002 0‎ 下列说法不正确的是(　　)。‎ A．前20 min内的平均反应速率v(H2O)＝5.0×10－5 mol·L－1·min－1‎ B．达到平衡时，至少需要从外界吸收能量0.968 kJ C．增大c(H2O)，可以提高水的分解率 D．催化效果与Cu2O颗粒的大小有关 解析　由题意知，v(H2O)＝2v(O2)＝2×＝5.0×10－5 mol·L－1·‎ min－1，A正确。热化学方程式表示的含义是2 mol H2O(g)完全分解生成2 mol H2(g)和1 mol O2(g)，吸收484 kJ的能量，所以生成O2 0.002 0 mol时，吸收的能量为0.002 0 mol×484 kJ·mol－1＝0.968 kJ，正确。C项，由于反应物只有1种，增大c(H2O)，相当于压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，所以水的分解率降低，错误。D项，若Cu2O颗粒小，则接触面积大，反应速率快，催化效果好，正确。‎ 答案　C ‎5．(2013·陕西西安八校联考)合成氨反应为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定的温度下此反应过程中的能量的变化，图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2‎ 的物质的量随时间的变化曲线，图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。‎ 下列说法正确的是(　　)。‎ A．由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小 B．图2中0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝0.045 mol·L－1·min－1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为d C．图3中A、B、C三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是B点 D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1>T2，K1>K2‎ 解析　加入催化剂可通过降低反应的活化能而增大反应速率，但不能改变反应的焓变，即图1中的E减小但ΔH不变，A项错误；图2中0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝3v(N2)＝3×＝0.045 mol·L－1·min－1，11 min时压缩体积，平衡右移n(N2)减小，B项正确；增大c(H2)可提高N2的转化率，故图3中C点表示的N2的转化率最高，C项错误；由图3看出T1温度下氨气体积分数大于T2温度下氨气体积分数，说明T1K2，D项错误。‎ 答案　B ‎6．(2013·安徽六校联考)某温度下，反应2A(g)B(g)(正反应为吸热反应)在密闭容器中达到平衡，平衡后＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时＝b，下列叙述正确的是(　　)。‎ A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则ab 解析　A项中增加B气体，相当于压强增大，平衡正向移动，所以b0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断不正确的是(　　)。‎ A．10 min时，改变的外界条件可能是升高温度 B．0～10 min内，v(H2)＝0.15 mol·L－1·min－1‎ C．恒温下，缩小容器体积，一段时间内v(逆)>v(正)‎ D．12 min时，反应达平衡的本质原因是气体总质量不再变化 解析　通过计算发现10～12 min内的反应速率比0～5 min内的反应速率快，A正确。B项，虽然5 min时已经达到平衡，但求的是10 min内的平均反应速率，v(H2)＝3v(CH4)＝3×＝0.15 mol·L－1·min－1，正确。恒温下缩小容器体积时，压强增大，平衡逆向移动，C项正确。D项中反应达平衡的本质是正、逆反应速率相等。‎ 答案　D ‎8．向一容积为1 L的密闭容器中加入一定量的X、Y，发生反应aX(g)＋2Y(s)bZ(g)　ΔH＜0。如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。‎ 根据以上信息，下列说法正确的是(　　)。‎ A．用X表示0～10 min内该反应的平均速率为v(X)＝0.045 mol·L－1·min－1‎ B．根据上图可求得化学方程式中a∶b＝1∶3‎ C．推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温 D．推测在第13 min时曲线变化的原因可能是降温 解析　本题通过图像的信息来考查反应速率的计算以及平衡移动的影响因素等。‎ Δc(X)＝(0.45－0.20)mol·L－1＝0.25 mol·L－1，则v(X)＝＝0.025 mol·L－1·min－1；10～13 min时，各种成分的浓度不再改变，则此时反应达到平衡状态，Δc(X)＝0.25 mol·L－1，Δc(Z)＝0.5 mol·L－1，而Δc(X)∶Δc(Z)＝a∶b，故a∶b＝1∶2；在第7 min时，X的浓度减小更快，Z的浓度增大更快，即反应速率加快了，所以可能是升高温度或者加入催化剂，此时不能通过平衡移动原理来解释，因为还没有达到平衡状态；第13 min时，平衡被破坏，Z的浓度减小，平衡逆向移动，原因可能是升高温度。‎ 答案　C 化学驿站 审清特点与条件，再用勒夏原理判。‎ 平衡程度比小大，建立模型去解决。‎ 题型九　常见弱电解质的电离平衡 弱电解质的电离平衡是电解质溶液的重要组成部分，具有灵活性强、知识琐碎等特点，而且是进一步分析盐类水解平衡的理论基础，该题型是高考的常考题型，考查的主要知识点有弱电解质的电离平衡及其影响因素，电离平衡常数和pH的简单计算，水的电离及影响因素，溶液的酸碱性，KW的综合应用等。‎ ‎【示例9】 (2013·上海化学，11)H2S水溶液中存在电离平衡H2SH＋＋HS－和HS－H＋＋S2－。若向H2S溶液中(　　)。‎ A．加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大 B．通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH增大 C．滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH减小 D．加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小 解析　加水促进H2S的电离，但氢离子浓度减小，A错误；B项反应：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，当SO2过量，溶液显酸性，因H2SO3酸性比H2S强，故pH减小，错误；滴加新制氯水，发生反应Cl2＋H2S===2HCl＋S↓，平衡向左移动，生成了强酸，溶液pH减小，C项正确；加入少量硫酸铜固体，发生反应H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，H＋浓度增大，D 项错误。‎ 答案　C ‎1．迁移和应用已有知识，类比和归纳相似问题。如将化学平衡理论迁移和应用到电离平衡中去，通过对比，利用化学平衡移动原理分析外界条件对电离平衡移动的影响及移动过程中相关量的变化，进行有关电离平衡常数的计算等。‎ ‎2．抓核心、破难点。水的电离是核心，外加酸碱盐对水的电离平衡的影响是难点，结合平衡移动原理进行综合分析是解决此问题的关键。‎ ‎3．对于弱电解质电离平衡的影响可按以下流程进行分析 电离平衡平衡移动的方向―→移动的结果。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．下列说法正确的是(　　)。‎ A．水的离子积KW只与温度有关，但外加酸、碱、盐一定会影响水的电离程度 B．Ksp不仅与难溶电解质的性质和温度有关，还与溶液中相关离子的浓度有关 C．常温下，在0.10 mol·L－1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体，能使溶液的pH减小，的比值增大 D．室温下，CH3COOH的Ka＝1.7×10－5，NH3·H2O的Kb＝1.7×10－5，CH3COOH溶液中的c(H＋)与NH3·H2O中c(OH－)相等 解析　A项，KW只受温度影响，外加酸或碱对水的电离程度有影响，但外加盐对水的电离不一定有影响；B项，Ksp与难溶电解质的性质和温度有关，与溶液中相关离子的浓度无关；C项，NH3·H2O中存在电离平衡：NH3·H2ONH＋OH－，加入NH4Cl晶体，平衡逆向移动，则溶液的pH减小，Kb＝，Kb不变，c(OH－)减小，的比值增大；D项，虽然CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，由于没有给出两溶液的浓度，无法确定两溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。‎ 答案　C ‎2．(2013·南京检测)液态化合物AB会发生微弱的自身电离，电离方程式为ABA＋＋B－，在不同温度下其平衡常数为K(25 ℃)＝1.0×10－14，K(35 ℃)＝2.1×10－14‎ ‎。则下列叙述正确的是(　　)。‎ A．c(A＋)随温度升高而降低 B．在35 ℃时，c(A＋)>c(B－)‎ C．AB的电离程度：α(25 ℃)>α(35 ℃)‎ D．AB的电离是吸热过程 解析　K(25 ℃)V(HY)，则下列说法正确的是(　　)。‎ A．HX可能是强酸 B．HX的酸性比HY的酸性弱 C．两酸的浓度大小：c(HX)7，则一定是c1V1＝c2V2‎ B．在任何情况下都是c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)‎ C．当pH＝7时，若V1＝V2，则一定是c2>c1‎ D．若V1＝V2，c1＝c2，则c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)===c(Na＋)‎ 解析　A项，pH>7时，可以是c1V1＝c2V2，也可以是c1V1>c2V2，错误；B项，符合电荷守恒，正确；C项，当pH＝7时，醋酸一定过量，正确；D项，符合物料守恒，正确。‎ 答案　A ‎2．(2013·杭州质检)常温下，在10 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 HCl溶液，溶液的pH逐渐降低，此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示(CO2因逸出未画出，忽略因气体逸出引起的溶液体积变化)，下列说法正确的是(　　)。‎ A． 在0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋‎ A． c(OH－)‎ B．当溶液的pH为7时，溶液的总体积为20 mL C．在B点所示的溶液中，浓度最大的阳离子是Na＋‎ D．在A点所示的溶液中：c(CO)＝c(HCO)>c(H＋)>c(OH－)‎ 解析　在0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中，依据电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)，故A项错误；溶液的总体积为20 mL，此时应为10 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液与10 mL 0.1 mol·L－1 HCl溶液恰好完全反应生成NaHCO3溶液，溶液呈弱碱性，不可能为7，B项错误；A点所示的溶液呈碱性，c(CO)＝c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)，D项错误。‎ 答案　C ‎3．常温下，下列有关溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系的判断不正确的是(　　)。‎ A．pH＝3的醋酸溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH<7‎ B．pH＝3的二元弱酸H2R溶液与pH＝11的NaOH溶液混合后，混合溶液的pH＝7，则反应后的混合溶液中：2c(R2－)＋c(HR－)＝c(Na＋)‎ C．将0.2 mol·L－1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH大于7，则反应后的混合溶液中：2c(OH－)＝2c(H＋)＋c(HA)－c(A－)‎ D．某物质的溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－a mol·L－1，若a>7，则该溶液的pH一定为14－a 解析　选项A，醋酸远远过量，所得溶液显酸性，A正确。选项B，根据电荷守恒判断是正确的。选项C，由电荷守恒得：c(OH－)＋c(A－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，由物料守恒得：2c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)，两式结合可得2c(OH－)＝2c(H＋)＋c(HA)－c(A－)。选项D中说明水的电离被抑制，可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，因此溶液的pH等于a或14－a。‎ 答案　D ‎4．室温时，1 L 0.15 mol·L－1的NaOH溶液充分吸收2.24 L CO2(标准状况)，然后温度恢复到室温。下列有关反应后溶液的判断正确的是(　　)。‎ A．pH<7‎ B．溶质为NaHCO3‎ C．2c(Na＋)＝3[c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)]‎ D．c(Na＋)>c(CO)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)‎ 解析　根据化学方程式2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O计算，CO2过量，但CO2可以继续与Na2CO3反应生成NaHCO3，计算得混合溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量均为0.05 mol，溶液的pH>7，A、B均错。选项C，n(Na＋)＝0.15 mol·L－1×1 L＝0.15 mol，n(C)＝2.24 L÷22.4 L·mol－1＝0.1 mol，根据物料守恒可得2c(Na＋)＝3[c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)]，C项正确。选项D，溶液中c(HCO)>c(CO)，D项错。‎ 答案　C ‎5．(2013·合肥调研)下列叙述中，不正确的是(　　)。‎ A．c(NH)相等的(NH4)2SO4和NH4Cl溶液中，溶质浓度大小关系：c[(NH4)2SO4]c(OH－)＝c(H＋)‎ C．两种不同浓度的HA溶液的物质的量浓度分别为c1和c2，pH分别为a和(a＋1)，则有c1≥10c2‎ D．NaHCO3溶液中：c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(CO)＋c(OH－)‎ 解析　本题综合考查盐类水解、弱电解质的电离等，意在考查考生的综合思维能力。c(NH)相等的(NH4)2SO4和NH4Cl溶液中浓度较大的是NH4Cl，故A项正确；B项反应后的溶液中溶质为醋酸钠，因醋酸根水解使溶液呈碱性，故溶液中离子浓度：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)；C项，若HA为强酸，则c1＝10c2，若HA为弱酸，c1>10c2；由物料守恒与电荷守恒可知D项正确。‎ 答案　B ‎6．常温时，将a1 mL、b1 mol·L－1的CH3COOH溶液加入到a2 mL、b2 mol·‎ L－1的NaOH溶液中，下列结论中正确的是(　　)。‎ A．如果a1b1＝a2b2，则混合溶液的pH＝7‎ B．如果混合液的pH＝7，则混合溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)‎ C．如果a1＝a2，b1＝b2，则混合溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)‎ D．如果a1＝a2，且混合溶液的pH>7，则b17，A错误；混合液呈中性，根据电荷守恒，可知B正确；等体积等浓度的醋酸溶液与氢氧化钠溶液恰好反应，生成强碱弱酸盐，CH3COO－水解，则 c(CH3COO－)c(HF)时，溶液呈碱性 B．当pH＝2时，c(F－)c(HF)时，溶液也可以呈酸性；B项，由电荷守恒得，c(K＋)＋c(H＋)＝c(F－)＋c(OH－)，当pH＝2时，c(H＋)>c(OH－)，则c(F－)>c(K＋)时才满足电荷守恒；Ka＝，由图像可知两曲线交点时c(F－)＝c(HF)，pH约为3；即c(H＋)＝10－3 mol·L－1所以Ka＝c(H＋)＝10－3，所以C项不正确；D项，根据电荷守恒，得c(K＋)＋c(H＋)＝c(F－)＋‎ c(OH－)，若两边均加上c(HF)，可得c(HF)＋c(K＋)＋c(H＋)＝c(F－)＋c(OH－)＋c(HF)，移项可得c(HF)＋c(K＋)＋c(H＋)－c(OH－)＝c(F－)＋c(HF)，忽略加入固体引起的溶液体积变化，得c(F－)＋c(HF)＝x mol·L－1。‎ 答案　D 化学驿站 溶液粒子比大小，先定溶质再分析；‎ 电离水解若共存，主次矛盾不混淆；‎ 物料电荷均守恒，定性定量把握好。‎ 题型十一　元素的单质及其化合物的性质与转化 元素的单质及其化合物知识是整个中学化学中的重要基础知识，有关该部分的命题形式较灵活，题材广泛，最为常见的是以有关物质的框图推断为背景考查元素的单质及其化合物的性质及其转化关系，有的渗透一些简单的计算和定性、定量判断等。考查元素化合物对环境的影响，也是今后高考中的一个重要命题方向。‎ ‎【示例11】 (2013·江苏化学，6)甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：甲乙丙。下列有关物质的推断不正确的是(　　)。‎ A．若甲为焦炭，则丁可能是O2‎ B．若甲为SO2，则丁可能是氨水 C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸 D．若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2‎ 解析　若甲为焦炭，丁为O2，转化关系为：CCOCO2，A正确；若甲为SO ‎2，丁为氨水，转化关系为：SO2NH4HSO3(NH4)2SO3，B正确；若甲为Fe，丁为盐酸，则乙为FeCl2，FeCl2与盐酸不反应，C错误；若甲为NaOH溶液，丁为CO2，转化关系为：NaOHNa2CO3NaHCO3，D正确。‎ 答案　C ‎1．要注意抓住物质相互转化的规律，熟悉常见元素的单质及其化合物的性质，善于从不同角度分析、比较、构建完整的知识体系，形成立体化的知识网络。‎ ‎2．要牢记一些重要的转化关系，如“铝三角”、“铁三角”等，在解题时寻找相似点，确定范围，要认真分析题目中的信息，把题目信息与已有知识相结合，寻找解题的切入点。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．下列转化关系中，不能通过一步反应实现的是(　　)。‎ ‎①SiO2―→Na2SiO3　②CuSO4―→CuCl2　③SiO2―→H2SiO3　④CuO―→Cu(OH)2　⑤Na2O2―→Na2SO4‎ A．①和② B．③和④ C．②③④ D．②③④⑤‎ 解析　①中SiO2可与NaOH溶液反应生成Na2SiO3；②中CuSO4可与BaCl2溶液反应生成BaSO4和CuCl2；③中SiO2不能与水反应，所以不能由SiO2一步制得H2SiO3；④氧化铜不能与水反应生成氢氧化铜；⑤中将SO2通入过氧化钠即可得到硫酸钠。‎ 答案　B ‎2．A、B、C、D、E都是中学化学中常见物质，它们均含有同一种短周期元素，在一定条件下可发生如图所示的转化，其中A是单质，B在常温下是气态氢化物，C、D是氧化物，E是D和水反应的产物。下列判断中不合理的是(　　)。‎ A．A不可能是金属 B．由C生成D肯定发生了电子转移 C．A生成C肯定属于离子反应 D．B和E可能会发生反应生成一种盐 解析　根据图示转化关系，B为A的气态氢化物，因此A不可能为金属，A对；根据C、D为A的不同氧化物，则由C生成D为氧化还原反应，B对；根据图示关系，A有变价氧化物，可以推断A可能为N2、S等，此时A生成C的反应为单质和氧气的反应，肯定不是离子反应，C错；当A为N2时，B为NH3、E为HNO3，NH3与HNO3反应生成NH4NO3，D对。‎ 答案　C ‎3．(2013·南京一模)通过资源化利用的方式将CO2转化为具有工业应用价值的产品(如图所示)，是一种较为理想的减排方式，下列说法正确的是(　　)。‎ A．CO2高温催化分解为C、CO、O2的反应为放热反应 B．除去碳酸钠固体中的少量NaHCO3可用热分解的方法 C．过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色，其原理相同 D．CO2合成甲醇及碳酸二甲酯，原子利用率均为100%‎ 解析　A项中应为吸热反应，故A错误；C项，过氧化尿素使品红溶液褪色是利用它的强氧化性，而二氧化硫使品红溶液褪色是利用它与品红试剂化合生成不稳定的无色物质，原理不相同，故C错误；D项，由图示可知，二氧化碳与氢气合成甲醇以及甲醇与二氧化碳合成碳酸二甲酯的原子利用率都不是100%，故D错误。‎ 答案　B ‎4．X、Y、Z三种不同物质有如图所示的转化关系，则X不可能是(　　)。‎ A．Al2O3 B．SiO2 C．CO2 D．NH4Cl 解析　将四个选项代入，若X为Al2O3，则Y为NaAlO2，Z为Al(OH)3，A项符合题意；若X为SiO2，则Y为硅酸钠，Z为硅酸，B项符合题意；若X为CO2，则Y为碳酸钠，Z为碳酸氢钠，C项符合题意；若X为NH4Cl，则Y为一水合氨，Z为NH4Cl，‎ 与题目要求“X、Y、Z三种不同物质”不符，故D项不正确。‎ 答案　D ‎5．A、B、C、X均为中学化学常见物质，一定条件下有如图所示转化关系(其他产物已略去)，下列说法错误的是(　　)。‎ A．若X为Cl2，则C可为FeCl3‎ B．若X为KOH溶液，则A可为AlCl3‎ C．若X为O2，则A可为硫化氢 D．若A、B、C均为焰色反应呈黄色的化合物，则X可为CO2‎ 解析　A项，Fe与Cl2反应只会生成FeCl3，不会生成FeCl2，错误；B项，B、C两物质分别是Al(OH)3、KAlO2时满足转化关系；C项，B、C两物质分别是S、SO2时满足转化关系；D项，A、B、C三物质分别是NaOH、Na2CO3、NaHCO3时满足转化关系。‎ 答案　A ‎6．(2013·威海一模)某工厂用CaSO4、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4，其工艺流程如下：‎ 下列推断不合理的是(　　)。‎ A．生成1 mol(NH4)2SO4至少消耗2 mol NH3‎ B．CO2可被循环使用 C．往甲中通CO2有利于(NH4)2SO4的生成 D．直接蒸干滤液即可得到纯净的(NH4)2SO4‎ 解析　由于在硫酸钙悬浊液中通入了足量的氨气，然后通入了适量的CO2，使溶液中生成了碳酸铵，碳酸铵与硫酸钙反应生成碳酸钙和硫酸铵，过滤后滤液中会混有可溶性的碳酸铵，因而要进行提纯。‎ 答案　D ‎7．下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如图所示的转化关系的是(　　)。‎ 选项 X Y Z 箭头上所标数字的反应条件 A CaO Ca(OH)2‎ CaCO3‎ ‎①常温遇水 B AlCl3‎ NaAlO2‎ Al(OH)3‎ ‎②通入CO2‎ C Fe2O3‎ FeCl3‎ Fe(OH)3‎ ‎④加入盐酸 D Cl2‎ Ca(ClO)2‎ HClO ‎③加浓盐酸 解析　CaCO3不能一步反应生成Ca(OH)2。‎ 答案　A ‎8．二氧化氯(ClO2)是一种广谱、高效的消毒剂，易溶于水，尤其在水处理等方面有广泛应用。以下是某校化学研究小组设计实验室制取ClO2的工艺流程图。下列有关说法正确的是(　　)。‎ A．电解时发生反应的化学方程式为2HClCl2↑＋H2↑‎ B．由NaClO2溶液制取0.6 mol ClO2时，至少消耗0.1 mol NCl3‎ C．将产生的混合气体通过盛有碱石灰的干燥器以除去ClO2中的NH3‎ D．溶液X的主要成分为NaClO2和NaOH 解析　根据流程图可知，电解时的反应物为NH4Cl和HCl、产物为H2和NCl3，正确的化学方程式为NH4Cl＋2HClNCl3＋3H2↑，A错；碱石灰无法除去NH3，且ClO2会与碱石灰反应，C错；根据氧化还原反应规律和原子守恒可知，溶液X的主要成分为NaCl和NaOH。‎ 答案　B 化学驿站 心平气和要沉着，仔细审题寻突破，‎ 分析推断得结论，回过头来验对错。‎ 题型十二　常见无机物的性质及其综合应用 元素的单质及其化合物的性质及其综合应用是整个中学化学的重要内容，同时又是考查学生运用基本理论解决实际问题的主要素材，是高考的重点。该类题型主要考查四种金属(钠、铝、铁、铜)及其重要化合物、四种非金属单质(氯、氮、硫和硅)及其重要化合物的重要性质及其在工农业生产和日常生活中的应用。‎ ‎①从试题形式上：以选择题为主。‎ ‎②从考查方式：既有单纯对元素的单质及其化合物性质和用途的考查，也有将元素性质与基本理论、基本实验结合的考查。‎ ‎③从试题考查内容来看各有侧重，钠元素侧重于其单质和化合物间的相互转化，铝元素侧重于铝单质、Al(OH)3、Al2O3的两性，铁元素侧重于其变价，硅元素侧重于其单质和化合物的特性等。‎ ‎【示例12】 (2013·山东理综，9)足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是(　　)。‎ A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸 解析　A项，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑‎ ‎1 mol Al消耗1 mol NaOH；B项，2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，1 mol Al消耗1.5mol H2SO4；C项，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑　1 mol Al消耗3 mol HCl；D项，Al和稀硝酸反应不放H2，综上所述，符合题意的是A项。‎ 答案　A ‎1．理清四种常见金属及其重要化合物和四种常见非金属单质及其重要化合物的知识主线。‎ ‎2．准确把握物质性质和变化的原因。‎ ‎3．弄清物质的性质与结构、物质的通性和特性、物质的性质和用途的关系。‎ ‎4．逐项分析，利用淘汰法解题。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．(2013·苏北四市联考)下列说法正确的是(　　)。‎ A．实验室可用加热分解碳酸钙的方法制取二氧化碳气体 B．二氧化硫易溶于水，硫酸工厂的尾气可以直接用水吸收 C．二氧化氮可与水反应而被吸收，故硝酸工业的尾气应该用水吸收 D．配制较高浓度的碘水时，应先将碘溶于酒精中，再加水稀释 解析　CaCO3分解的温度较高，不适合实验室制CO2，A错误；工业上是用碱液来吸收二氧化硫气体的，B错误；水与二氧化氮反应的同时会产生NO，C错误；碘在酒精中的溶解度大，而酒精与水能以任意比互溶，故D正确。‎ 答案　D ‎2．下列类推正确的是(　　)。‎ A．CaCO3与稀硝酸反应生成CO2，CaSO3也能与稀硝酸反应生成SO2‎ B．铜在氯气中剧烈燃烧生成二价铜，铜也能在硫蒸气中剧烈燃烧生成二价铜 C．锌可以与溶液中的银离子发生置换反应，钠也能与溶液中的银离子发生置换反应 D．钠与乙醇反应产生氢气，钾与乙醇也能反应产生氢气 解析　稀硝酸具有强氧化性，能将CaSO3氧化为硫酸钙，A项错；硫的氧化性小于氯气的氧化性，铜与硫蒸气反应生成＋1价铜，B项错；钠在溶液中先与水反应，不能置换溶液中的金属离子，C项错；钠、钾均能与乙醇反应生成氢气，D项正确。‎ 答案　D ‎3．下列有关N、S、Cl等非金属元素化合物的说法正确的是(　　)。‎ A．漂白粉的成分为次氯酸钙 B．实验室可用浓硫酸干燥氨气 C．实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气 D．Al2(SO4)3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒 解析　A项，漂白粉的成分为CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分为Ca(ClO)2；B项，氨气应用碱石灰干燥，因其与浓H2SO4会发生反应；C项，NO2、HCl等酸性气体可用NaOH溶液吸收；D项，Al2(SO4)3的净水原理是Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体可吸附水中的悬浮物质，废水呈酸性会抑制Al3＋水解，废水呈碱性则使大量Al3＋转化为沉淀，D错误。‎ 答案　C ‎4．(2013·天津调研)某同学向一支空试管中按一定的顺序分别加入下列四种物质(一种物质只加一次)：①KI溶液 ‎②淀粉溶液　③NaOH溶液　④新制氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化：无色→棕黄色→蓝色→无色。依据溶液颜色的变化判断加入以上物质的顺序是(　　)。‎ A．①→②→③→④ B．①→④→②→③‎ C．②→④→①→③ D．①→②→④→③‎ 解析　先加入KI溶液，溶液呈无色，再加入新制氯水，因发生反应：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，故溶液呈棕黄色，然后加入淀粉溶液，淀粉遇碘溶液呈蓝色，最后加入NaOH溶液，因发生反应：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O，故溶液呈无色。‎ 答案　B ‎5．下列对有关物质性质的分析正确的是(　　)。‎ A．Na久置于空气中，可以和空气中的有关物质反应，最终生成NaHCO3‎ B．在高温下用氢气还原MgCl2可制取金属镁 C．实验测得NH4HCO3溶液显碱性，CH3COONH4溶液显中性，说明酸性：CH3COOH>H2CO3‎ D．N2的化学性质通常非常稳定，但在放电条件下可以与O2反应生成NO2‎ 解析　A项，金属钠久置于空气中，最后应变成Na2CO3；B项，金属镁为活泼金属，不能用热还原法冶炼，应用电解法冶炼；C项，NH4HCO3显碱性，说明HCO水解程度大于NH水解程度，CH3COONH4溶液呈中性，说明CH3COO－水解程度与NH水解程度相当，根据越弱越水解的原理可知，酸性：CH3COOH>H2CO3；D项，N2在放电条件下与O2反应生成NO。‎ 答案　C ‎6．金属及其化合物在生产和日常生活中有着重要的应用。下列有关金属及其化合物的说法不正确的是(　　)。‎ A．钠的还原性很强，可用来冶炼钛、锆、铌等金属 B．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．铜的金属活动性比铁弱，可用铜罐代替铁罐贮运浓硝酸 解析　常温下铁遇浓硝酸发生钝化，而铜能与浓硝酸反应，D项错误。‎ 答案　D ‎7．(2013·黑龙江一模)下列有关化学反应过程或实验现象的结论中，正确的是(　　)。‎ A．NH3的水溶液可以导电，说明NH3是电解质 B．在高温条件下，C能置换出SiO2中的Si，说明C的氧化性强于Si C．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入CaCl2溶液，溶液褪色，说明CaCl2溶液显酸性 D．向淀粉碘化钾溶液中加入溴水，溶液变为蓝色，说明Br2的氧化性强于I2‎ 解析　NH3与水反应生成的NH3·H2O能电离出自由移动的离子，而NH3属于非电解质；由反应2C＋SiO22CO↑＋Si可得高温下C的还原性强于Si；D项中发生的反应为2KI＋Br2===2KBr＋I2，即Br2的氧化性强于I2。‎ 答案　D ‎8．对于下列事实的解释错误的是(　　)。‎ A．常温下，浓硫酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硫酸不反应 B．浓硝酸在光照的条件下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定 C．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性 D．反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸 解析　浓硫酸具有强氧化性，常温下能使铝钝化，即将其表面氧化成致密的氧化膜，并不能说明浓硫酸与铝不能反应；浓硝酸在光照条件下分解生成NO2，NO2溶解在硝酸中而呈黄色，说明了浓硝酸不稳定；浓硫酸能使有机物分子中的氢、氧原子按2∶1的个数比以水的形式脱去；D中生成难溶物符合复分解反应的条件。‎ 答案　A 化学驿站：重要反应现象 氢在氯中苍白焰，磷在氯中漫雾烟。‎ 甲烷氢气氯相混，强光照射太危险。‎ 二氧碳中镁条燃，两酸遇氨冒白烟。‎ 氯化铵热像升华，淀粉遇碘即变蓝。‎ 硫氢甲烷一氧碳，四者燃烧火焰蓝。‎ 热铜热铁遇氯气，烟色相似皆为棕。‎ 题型十三　有机物的结构及同分异构体数目的判断 有机物的结构及同分异构体数目的判断是近几年高考的热点题型，主要考查有机物分子中原子的共线、共面问题、分子的立体构型、同分异构体的辨别，有条件限制的同分异构体数目的判断等，能够很好地考查学生的空间想象和分析能力。‎ ‎【示例13】 (2013·海南化学，9改编)下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的有(　　)。‎ A．2－甲基丙烷 B．环戊烷 C．2，2－二甲基丁烷 D．2，3－二甲基丁烷 解析　本题主要是对分子中等效氢原子的考查，A项分子中有2种；B项分子中有1种；C项分子中有3种；D项分子中有2种。‎ 答案　B ‎1．判断有机物分子中原子的共线、共面问题的三个关键：‎ ‎(1)甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛5种分子中的H原子若被其他原子如C、O、Cl、N等取代，则取代后的分子立体构型基本不变。‎ ‎(2)借助C—C键可以旋转而—C≡C—键、CC键不能旋转以及立体几何知识判断。‎ ‎(3)苯分子中苯环可以以任一碳氢键为轴旋转，每个苯分子有三个旋转轴，轴上有四个原子共线。‎ ‎2．书写或判断有机物的同分异构体时的一般思路为：‎ 类别异构→碳链异构→位置异构。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．苯环上有两个取代基的C9H12，其苯环上的一氯代物的同分异构体共有(不考虑立体异构) (　　)。‎ A．6种 B．7种 C．10种 D．12种 解析　苯环上有两个取代基的C9H12共有 ‎3种，其苯环上的一氯代物分别有4种、4种、2种，故总共有10种。‎ 答案　C ‎2．乙烷在光照的条件下与氯气混合，最多可以生成的物质有 (　　)。‎ A．6种 B．7种 C．9种 D．10种 解析　乙烷在光照的条件下与氯气发生取代反应生成一氯乙烷，二氯乙烷，三氯乙烷，四氯乙烷，五氯乙烷，六氯乙烷和氯化氢。一氯乙烷只有1种结构(CH3CH2Cl)，‎ 二氯乙烷存在2种结构(CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl)，三氯乙烷存在2种结构(CH3CCl3、CH2ClCHCl2)，四氯乙烷存在2种结构(CHCl2CHCl2、CH2ClCCl3)，五氯乙烷只有1种结构(CHCl2CCl3)，六氯乙烷只有1种结构(CCl3CCl3)，故总共有10种产物。‎ 答案　D ‎3．下列有关说法正确的是 (　　)。‎ A．丙烯的结构简式为CH2CHCH3‎ B．2，2－二甲基丙烷的一氯代物有2种 C．分子式为CH4O和C2H6O的物质一定互为同系物 D．键线式为的有机物的分子式为C8H8‎ 解析　丙烯的结构简式应为CH2===CHCH3，A错；2，2－二甲基丙烷的结构简式为，其一氯代物只有1种，B错；CH4O只能为CH3OH，而C2H6O可以为CH3CH2OH或CH3OCH3，二者不一定互为同系物，C错。‎ 答案　D ‎4．分子式为C10H14的一取代芳香烃，其可能的结构有 (　　)。‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 解析　本题考查同分异构体，意在考查考生书写同分异构体的能力。分子式为C10H14的一取代芳香烃可表示为C6H5—C4H9，由于—C4H9有4种结构，则符合题意的同分异构体有4种。‎ 答案　B ‎5．分子中含有4个甲基的C6H14，其一氯代物的同分异构体共有(不考虑立体异构) (　　)。‎ A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 答案　B ‎6．相对分子质量为100的烃，且含有4个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异构) (　　)。‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 解析　本题考查有机物同分异构体的书写，意在考查考生分析问题的能力。由烃的相对分子质量为100，可确定其分子式为C7H16，其分子中含有4个甲基，则该烃主链中含有5个碳原子，支链含有2个甲基，2个甲基连在不同碳原子上有2种情况，2个甲基连在同一碳原子上也有2种情况，符合条件的同分异构体共有4种。‎ 答案　B ‎7．在①丙烯　②氯乙烯　③苯　④甲苯四种有机化合物中，分子内所有原子均在同一平面上的是 (　　)。‎ A．①② B．②③‎ C．③④ D．②④‎ 解析　在丙烯和甲苯分子中，—CH3是一个空间立体结构(与甲烷类似)，这四个原子不在同一平面上，氯乙烯和乙烯相似，是六原子共面结构，苯是十二个原子共面结构。‎ 答案　B ‎8．下列叙述正确的是 (　　)。‎ A．CH2Cl2有两种结构 B．氯乙烯只有一种结构，而1，2－二氯乙烯有两种结构 C．的一氯代物有5种 D．1 mol某烷烃完全燃烧消耗11 mol O2，则其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑空间异构)有6种 解析　CH2Cl2只有一种结构，A不正确。CH2===CHCl分子只有一种结构，而1，2－二氯乙烯分子结构有两种， (顺式)、 (反式)，B正确。C项分子的一氯代物有4种，错误。D项，设该烷烃的分子式为CmH2m＋2，则m＋＝11，解得m＝7，所以该烷烃的分子式为C7H16。主链上有5个碳原子，剩下的2个碳原子可以作为一个乙基连在主链上，这样的同分异构体有1种，也可以作为2个甲基连在主链上，这样的同分异构体有4种，所以该烷烃的同分异构体共有5种，错误。‎ 答案　B 化学驿站 同分异构有技巧，分析结构找对称，‎ 类别异构先确定，碳链异构二分清，‎ 三看官能团异构，有序思维方法优。‎ 题型十四　有机反应基本类型的判断 有机反应类型是有机化学的重要内容，通过有机反应基本类型的判断可以考查学生对有机物性质的掌握情况，通常考查方式有两种，一是给出有机化学方程式直接判断反应类型 ‎，二是给出某种物质的结构简式判断该物质可能发生的反应类型。属于基础考查，难度不大。‎ ‎【示例14】 (2013·试题调研)下列说法正确的是(　　)。‎ ‎①乙醇不能发生取代反应　②甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应　③由乙酸和乙醇制乙酸乙酯与由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇的反应属于同一类型的反应　④苯和乙烷都能发生加成反应 A．①②④ B．②③ C．①② D．③‎ 解析　①乙醇与羧酸发生的酯化反应是取代反应，错误；②甲烷和氯气发生的反应属于取代反应，而乙烯和Br2发生的反应属于加成反应，错误；③乙酸和乙醇制乙酸乙酯的酯化反应和苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇的水解反应都是取代反应，正确：④乙烷不能发生加成反应，错误。‎ 答案　D ‎1．分析对比各种有机反应基本类型找出区别和联系，把握其概念的内涵和外延。‎ ‎2．归纳总结各种有机反应类型与各种有机官能团及其反应试剂、反应条件的对应关系。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．(2013·河南三市二调)下列有水参与或生成的反应不属于取代反应的是 (　　)。‎ A．CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH B．＋HNO3＋H2O C．CH3COOH＋CH3CH2OH CH3COOCH2CH3＋H2O D．CH3CH2Cl＋H2OCH3CH2OH＋HCl 解析　A项中的反应为加成反应。‎ 答案　A ‎2．一定条件下，下列药物的主要成分能发生取代反应、加成反应、水解反应、中和反应四种反应的有 (　　)。‎ ‎、‎ A．①④ B．②④ C．①③ D．③④‎ 解析　①、③不能发生水解反应。‎ 答案　B ‎3．下列反应与CH3COOH―→CH3COOC2H5的反应不属于同一反应类型的是 ‎(　　)。‎ A．CH3CH2Br＋NaHS―→CH3CH2SH＋NaBr B．＋CH3Br＋HBr 解析　题干所给反应属于取代反应，四个选项中，只有C项属于氧化反应，其他反应都符合取代反应的定义。‎ 答案　C ‎4．麦考酚酸是一种有效的免疫抑制剂，能有效地防止肾移植排斥，其结构简式如下图所示。下列有关麦考酚酸说法正确的是 (　　)。‎ A．分子式为C17H23O6‎ B．不能与FeCl3溶液发生显色反应 C．在一定条件下可发生加成、取代、消去反应 D．1 mol麦考酚酸最多能与3 mol NaOH反应 解析　该有机物由碳、氢、氧三种元素组成，根据其结构简式可得其分子式为C17H20O6，A不正确；分子结构中含有酚羟基，B项不正确；该有机物不能发生消去反应，C项不正确。‎ 答案　D ‎5．六氯苯是被联合国有关公约禁止或限制使用的有毒物质之一，六氯苯可用苯作原料进行制备。六氯苯的结构简式和由苯制备六氯苯的反应类型正确的是 ‎(　　)。‎ 解析　六氯苯分子中应该含有一个苯环，故选项A、B错；六氯苯中仍然有苯环，故发生的不是加成反应。‎ 答案　D ‎6．对花卉施用S－诱抗素制剂，可以保证鲜花按时盛开。S－诱抗素的分子结构如图所示，下列关于该物质的说法正确的是 (　　)。‎ A．其分子式为C15H21O4‎ B．分子中只含有2个手性碳原子 C．既能发生加聚反应，又能发生缩聚反应 D．既能与FeCl3溶液发生显色反应，又能使酸性KMnO4溶液褪色发生氧化 反应 解析　A项，烃及其含氧衍生物分子中氢原子数一定为偶数，错误；B项，手性碳原子所连的四个原子或原子团各不相同，S－诱抗素的分子中只有连醇羟基的那个碳原子为手性碳原子，错误；C项，S－诱抗素的分子中存在碳碳双键，能发生加聚反应，分子中存在羟基、羧基，能发生缩聚反应，正确；D项，分子中无酚羟基，不会与FeCl3溶液发生显色反应，醇羟基、碳碳双键均能与酸性KMnO4溶液反应而使其褪色，发生氧化反应。‎ 答案　C ‎7．中国科学家从中药材中提取的金丝桃素对人工感染的H5N1亚型禽流感家禽活体具有良好的治愈率，从而在防治禽流感药物研究方面取得重大突破。已知金丝桃素的结构简式如图所示，下列有关说法正确的是 (　　)。‎ A．金丝桃素的分子式为C17H22O3N B．金丝桃素能在NaOH溶液中加热反应得到两种芳香族化合物 C．在加热条件下金丝桃素能与浓硫酸和浓硝酸的混合液发生取代反应 D．1 mol金丝桃素最多能与4 mol H2发生加成反应 解析　金丝桃素的分子式为C17H23O3N，A错；金丝桃素能在NaOH溶液中受热水解，但只能得到一种芳香族化合物，B错；在加热条件下金丝桃素能在浓硫酸的催化下与浓硝酸发生取代反应，C正确；1 mol金丝桃素最多能与3 mol H2发生加成反应，D错。‎ 答案　C ‎8．有机物A的结构简式如图所示，某同学对其可能具有的化学性质进行了如下预测，其中正确的是 (　　)。‎ ‎①可以使酸性高锰酸钾溶液褪色　②可以和NaOH溶液反应　③在一定条件下可以和乙酸发生反应　④在一定条件下可以发生消去反应　⑤在一定条件下可以和新制Cu(OH)2反应 A．①②③ B．①②③④‎ C．①②③⑤ D．①②④⑤‎ 解析　①有机物A中存在醇羟基、醛基和与苯环相连的甲基，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，①正确；②有机物A中存在酯基，可以和NaOH溶液反应，②正确；③有机物A中存在醇羟基，在一定条件下可以与乙酸发生酯化反应，③正确；④由于与连羟基的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子，所以有机物A不能发生消去反应，④错误；⑤有机物A中存在醛基，在一定条件下可以和新制Cu(OH)2反应，⑤正确。综上所述，C正确。‎ 答案　C 化学驿站 反应特点要记清，有上有下为取代，只上不下为加成。‎ 只下不上为消去，去氢加氧为氧化，去氧加氢为还原。‎ 题型十五　常见仪器的使用及实验基本操作 常见仪器的使用及实验基本操作是近几年高考的热点题型，而且考查力度逐年增大。该类题目既有对常见仪器规格和使用方法的考查，还有对具体实验操作(如气密性检查、溶解、过滤等)方法的判断等。根据实验要求选用恰当的仪器，将常见仪器创新使用(如干燥管用于防倒吸装置等)，根据物质的性质，在特殊装置、特定条件下进行非常规操作，这些也可能成为2014年高考命题的新动向。‎ ‎【示例15】 (2013·江苏化学，5)用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是(　　)。‎ 解析　A项，托盘天平称量时，应为“左物右码”，错误；B项，用玻璃棒搅拌能加速溶解，正确；C项，转移溶液时需要用玻璃棒引流，错误；D项，定容时，胶头滴管不能伸入容量瓶内，错误。‎ 答案　B ‎1．熟悉常见仪器的使用方法和注意事项，如分液漏斗、容量瓶、圆底烧瓶、坩埚等。特别注意“一器多用”或“多材一用”等仪器的非常规使用。‎ ‎2．准确掌握实验原理和操作原理，明确过滤、蒸发、结晶、萃取、蒸馏、加热、洗气等各种方法的使用范围。特别注意具体操作中的实验细节，如沉淀的洗涤方法、判断沉淀洗涤干净的方法、萃取分液时的注意事项、鉴别时的操作顺序等。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：20分钟)‎ ‎1．(2013·石家庄二检)下列实验操作中不正确的是(　　)。‎ A．分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出 B．蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处 C．滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡，眼睛注视滴定管中的液面 D．NaCl溶液蒸发结晶时，当蒸发皿中有大量晶体析出时即可停止加热，利用余热蒸干 解析　滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡，眼睛注视锥形瓶，观察溶液的颜色变化情况，C错。‎ 答案　C ‎2．硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]又称莫尔盐，是常用的分析试剂。实验室用FeSO4和(NH4)2SO4两种溶液混合很容易得到莫尔盐晶体。为了确定产品中Fe2＋的含量，研究小组用KMnO4(酸化)溶液来滴定莫尔盐溶液中的 Fe2＋。滴定时必须选用的仪器有(　　)。‎ A．①④⑤⑥ B．②③⑦⑧‎ C．②④⑤⑥ D．④⑤⑥⑧‎ 解析　一般滴定实验均需要的仪器是滴定管、锥形瓶(④)、铁架台(⑤)、滴定管夹(⑥)。本实验中的KMnO4(酸化)溶液具有强氧化性，必须用酸式滴定管(①)。‎ 答案　A ‎3．完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是(　　)。‎ 选项 实验 装置或仪器 A 分离乙酸乙酯中混有的乙酸 B 用已知浓度NaOH滴定未知浓度盐酸 C 从KI和I2的固体混合物中回收I2‎ D 配制100 mL 0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液 解析　分离乙酸乙酯中混有的乙酸可采用饱和碳酸钠溶液萃取的方法，A错；I2‎ 受热升华，采用此装置得不到I2，C错；缺少玻璃棒、胶头滴管等必不可少的仪器，无法进行配制，D错。‎ 答案　B ‎4．除去下列物质中所含杂质(括号内为杂质)，选用的试剂或分离方法正确的是(　　)。‎ 混合物 试剂 分离方法 A Fe(碘)‎ ‎—‎ 加热 B 二氧化碳(氯化氢)‎ 饱和Na2CO3溶液 洗气 C 乙酸乙酯(乙酸)‎ NaOH溶液 蒸馏 D 淀粉(氯化钠)‎ 蒸馏水 渗析 解析　选项A中若直接加热，除了碘受热升华外，还有一部分碘能与铁反应，A错；选项B中应用饱和NaHCO3溶液除HCl气体；混有乙酸的乙酸乙酯中若加入氢氧化钠溶液，乙酸乙酯也会发生反应，选项C错。‎ 答案　D ‎5．(2013·成都模拟)下列对实验操作和实验事实的描述中不正确的说法共有(　　)。‎ ‎①燃着的酒精灯不慎碰翻失火，可立即用湿布盖灭　②不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上稀硼酸溶液　③用托盘天平称量时，所称药品均可放在纸上，并置于天平的左盘　④测定溶液的pH时，可用洁净、干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在放置于干净表面皿上的一小块pH试纸上，再与标准比色卡比较　⑤将饱和FeCl3溶液滴入煮沸的稀氢氧化钠溶液中制取氢氧化铁胶体 A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 解析　用托盘天平称量NaOH等容易在空气中潮解的固体时，不可放在纸上，应置于玻璃容器中称量；将饱和FeCl3溶液滴入煮沸的稀氢氧化钠溶液中不能制得氢氧化铁胶体，只能得到氢氧化铁沉淀，应将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体。‎ 答案　A ‎6．(2013·嘉兴模拟)实验室从海带中提取碘的操作过程中，主要仪器选用不正确的是(　　)。‎ 选项 操作 选用仪器 A 称取3 g左右的干海带 托盘天平 B 过滤煮沸后的海带灰与水的混合液 普通漏斗 C 灼烧干海带至完全变成灰烬 烧杯 D 用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘 分液漏斗 解析　灼烧固体一般用坩埚，故C错。‎ 答案　C ‎7．(2013·山东四校联考)下列实验操作正确的是(　　)。‎ 解析　常温下NO能与O2反应生成NO2，故NO不能用排空气法收集，B错；稀释浓硫酸不能在量筒中进行，C错；用D项装置吸收氨气容易发生倒吸，D错。‎ 答案　A ‎8．下列有关实验基本操作的说法错误的是(　　)。‎ A．存放浓硝酸时，使用带玻璃塞的棕色玻璃瓶 B．酸碱中和滴定时，若未用待测液润洗锥形瓶，对测定结果无影响 C．用苯萃取溴水中的溴时，将溴的苯溶液从分液漏斗上口倒出 D．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 解析　A项，浓硝酸见光分解且具有强氧化性，故需要保存于带玻璃塞的棕色玻璃瓶中；B项，酸碱中和滴定时，锥形瓶不需要用待测液润洗，也不需要干燥，但需要洁净；C项，苯的密度比水小，萃取后溴的苯溶液在上层，分液时，上层液体从分液漏斗上口倒出；D项，不能直接将Mg(OH)2浊液倒入过滤器中，应用玻璃棒引流且玻璃棒应靠在三层滤纸一侧。‎ 答案　D 化学驿站：常见化学药品的贮存 硝酸固碘硝酸银，低温避光棕色瓶。液溴氨水易挥发，阴凉保存要密封。白磷存放需冷水，钾钠钙钡煤油中。碱瓶需用橡皮塞，塑铅存放氢氟酸。‎ 一、命题分析 非选择题承载了《考试大纲》中要求的很多重要知识点，能够综合考查学生基本知识和基本技能的掌握情况以及学生分析问题和解决问题的能力，在试卷中占有举足轻重的地位。分析近三年新课标全国卷理科综合化学部分的非选择题，可以发现其题型相对稳定，但稳中有变，又不断创新。具体分析如下：‎ 号 题 型 题 年 份 ‎2011‎ ‎2012‎ ‎2013‎ ‎26‎ 计算型推断题(铜、硫及其化合物＋溶度积相关计算)‎ 计算型推断题(铁、氯及其化合物＋电化学)‎ 化学实验(有机物的制备)‎ ‎27‎ 化学反应原理(热化学＋化学反应速率和化学平衡＋电化学)‎ 化学反应原理(热化学＋化学反应速率和化学平衡)‎ 化学工艺流程(资源回收)‎ ‎28‎ 化学实验(物质制备＋实验方案设计与评价)‎ 化学实验(有机物制备＋物质分离提纯)‎ 化学反应原理(化学平衡＋热化学＋电化学)‎ ‎37‎ 物质结构与性质 物质结构与性质 物质结构与性质 ‎38‎ 有机合成与推断 有机合成与推断 有机合成与推断 二、抢分技巧 ‎1．掌握审题技巧、提高解题效率 审题既是解题的前提，又是解题的关键。只有认真审题，仔细推敲，弄清题意，获取有效信息，才能迅速解题，避免失误。审题技巧有：‎ ‎(1)抓住关键词。审题时，仔细读题，对题目中的关键词要仔细推敲、弄清题意，从而找出解题的突破口。‎ ‎(2)迅速检索知识。审题时，应认真分析，明确已知和所求。根据题目条件，对相关知识进行迅速检索，尽快找出已有知识与所求问题之间的联系，确定解题思路和解题方法。‎ ‎2．掌握答题技巧　提高得分能力 答题既是解题的关键，又是解题的根本。在掌握审题技巧的同时掌握答题技巧，才能快速准确地解题，提高得分能力。‎ ‎(1)注意基本原理、基本概念的准确性和完整性。‎ ‎(2)根据题目要求，正确书写化学用语：化学专用名词、物质名称、元素符号、核素符号、分子式、化学式、结构式、结构简式、原子或离子结构示意图、化学方程式、离子方程式、热化学方程式等。‎ ‎(3)描述实验现象、步骤、结论等注意要点化；注意计量仪器名称的填写。‎ ‎(4)填空式计算题要注意是否要填写物理量的单位，还要注意对有效数字的要求。‎ ‎(5)要尽可能用化学方程式或离子方程式表示化学原理或解释问题。‎ 三、题型突破 题型十六　基本理论综合应用题 化学基本理论是中学化学的重要内容，具有多重价值与功能，它能够使考生从本质上认识物质的结构、性质、现象和变化规律，掌握物质之间的内在联系，并能够促进考生化学知识的系统化与结构化，培养考生的逻辑推理能力，因而是高考考查的重点。‎ ‎1．该题型通常以元素化合物知识为载体，以工业生产为背景，综合考查化学反应速率、化学平衡及其影响因素、化学反应中的能量转化、盖斯定律及其应用、原电池、电解池原理及其电极反应式的书写、水溶液中的离子平衡等知识，甚至还融合考查氧化还原反应、离子反应，涉及知识点较多，但各个小题又比较相互独立。‎ ‎2．题目的综合性强，化学信息较多，侧重考查考生接受、整合信息的能力、综合应用能力及简单计算能力等。‎ ‎【示例16】 (2013·山东理综，29)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。‎ ‎(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：‎ TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)　ΔH>0　(Ⅰ)‎ 反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K＝________，若K＝1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率为________________。‎ ‎(2)如图所示，反应(Ⅰ)在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1________T2(填“>”、“<”或“＝”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。‎ ‎(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为________，滴定反应的离子方程式为__________________。‎ ‎(4)25 ℃时，H2SO3HSO＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2mol·L－1，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh＝________mol·L－1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ 解析　(1)固体不能写到平衡常数表达式中 ‎　TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)‎ 起始/mol　　 　1　　　 　0　　 　0‎ 平衡/mol 1－2x x x 根据　　＝1得　x＝ mol 所以α(I2)＝×100%＝66.7%。‎ ‎(2)TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)　ΔH>0‎ 通过降温使平衡左移，得到纯净的TaS2晶体；‎ 所以T1”、“<”或“＝”)。‎ ‎(3)SiH4(硅烷)法生产高纯多晶硅是非常优异的方法。‎ ‎①用粗硅作原料，熔融盐电解法制取硅烷原理如图所示，电解时阳极的电极反应式为__________________________________________________________。‎ ‎②硅基太阳电池需用N、Si两种元素组成的化合物Y作钝化材料，它可由SiH4与NH3混合气体进行气相沉积得到，已知Y中Si的质量分数为60%，Y的化学式为________。‎ 解析　(1)①反应SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g)可由第一个反应×2＋第二个反应得到，则ΔH＝(2a＋b)kJ·mol－1。②根据产物有硅酸钠及质量守恒得到反应的化学方程式为SiO＋2NaOH===Na2SiO3＋H2↑。(2)①根据图像，在温度不变的情况下，增大，X的平衡转化率增大，则X是SiHCl3。②当一定时，升高温度，SiHCl3的平衡转化率增大，则表明化学平衡常数K(1 150 ℃)>K(950 ℃)。(3)①电解时阳极发生氧化反应，粗硅失去电子，结合H－生成SiH4气体，则电极反应式为Si＋4H－－4e－===SiH4↑。②Si、N元素组成的化合物中Si的质量分数为60%，则＝＝，即化学式为Si3N4。‎ 答案　(1)①2a＋b　②SiO＋2NaOH===Na2SiO3＋H2↑‎ ‎(2)①SiHCl3　②>‎ ‎(3)①Si＋4H＋－4e－===SiH4↑　②Si3N4‎ ‎2．二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，在未来可能替代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等，市场前景极为广阔。它清洁、高效，具有优良的环保性能。‎ 工业上制二甲醚是在一定温度(230～280 ℃)、压强(2.0～10.0 MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应。‎ CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)‎ ΔH1＝－90.7 kJ·mol－1　①‎ ‎2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)‎ ΔH2＝－23.5 kJ·mol－1　②‎ CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)‎ ΔH3＝－41.2 kJ·mol－1　③‎ ‎(1)反应器中的总反应可表示为3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，则该反应的ΔH＝__________，平衡常数表达式为____________________，在恒温、可变容积的密闭容器中进行上述反应，增大压强，二甲醚的产率会________(填升高、降低或不变)。‎ ‎(2)二氧化碳是一种重要的温室气体，减少二氧化碳的排放是解决温室效应的有效途径。目前，由二氧化碳合成二甲醚的研究工作已取得了重大进展，其化学反应方程式为2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH＞0。‎ 该反应在恒温、体积恒定的密闭容器中进行，下列不能作为该反应已达到化学平衡状态的判断依据的是________。‎ A．容器内混合气体的密度不变 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变 D．单位时间内消耗2 mol CO2的同时消耗1 mol二甲醚 ‎(3)二甲醚气体的燃烧热为1 455 kJ·mol－1，工业上用合成气(CO、H2)直接或间接合成二甲醚。下列有关叙述正确的是________。‎ A．二甲醚分子中含共价键 B．二甲醚作为汽车燃料不会产生污染物 C．二甲醚与乙醇互为同系物 D．表示二甲醚燃烧热的热化学方程式为CH3OCH3(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 455 kJ·mol－1‎ ‎(4)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示：正极为________(填“A电极”或“B电极”)，写出A电极的电极反应式：_________________________________________________。‎ 解析　(1)根据盖斯定律，ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－246.1 kJ·mol－1，增大压强，平衡向正反应方向移动，二甲醚的产率升高。(2)该反应特点是，所有反应物和产物都是气态，正反应是气体分子数减小的反应，正反应吸热。恒容条件下，密度始终不变，A选项错误；正反应是气体分子数减小的反应，压强不改变时表明反应达到平衡状态，B选项正确；气体摩尔质量等于质量与物质的量之比，当物质的量不变时，气体平均摩尔质量也不变，反应达到平衡状态，C选项正确；由反应式的化学计量数知，单位时间内消耗2 mol CO2，必生成1 mol CH3OCH3，即二甲醚的消耗速率等于其生成速率，反应达到平衡状态，D选项正确。(3)CH3OCH3分子中只存在碳氢键、碳氧键，它们都是共价键，A选项正确；二甲醚含碳、氢、氧元素，燃烧时仍然会产生CO、CO2等大气污染物，B选项错误；CH3OCH3与CH3CH2OH分子式相同，结构不同，互为同分异构体，C选项错误；燃烧热强调生成的水为液态，正确的热化学方程式为CH3OCH3(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 455 kJ·mol－1，D选项错误。(4)从电池装置图看，A电极通入二甲醚和水，B电极通入氧气，该燃料电池中，二甲醚是还原剂，发生氧化反应，A极为负极；氧气发生还原反应，B电极为正极。负极反应式为CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋。‎ 答案　(1)－246.1 kJ·mol－1　K＝　升高　(2)A　(3)A　(4)B电极　CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋‎ ‎3．(2013·烟台模拟)2013年春季，全国各地持续出现严重的雾霾天气，给人们的生产、生活造成了严重的影响。汽车尾气中含有CO、氮氧化物、烟尘等污染物，是导致雾霾天气的原因之一。请回答下列有关问题。‎ ‎(1)下列说法正确的是________。‎ A．NO、CO、CO2均为酸性氧化物 B．CO2的大量排放会导致温室效应，所以应尽量选用公共交通，提倡低碳出行 C．汽车尾气中的氮氧化物主要是空气中的氮气与氧气在高温条件下生成的 ‎(2)为减轻污染，北京为汽车加装了“三效催化净化器”，可将尾气中的CO、NO转化为参与大气循环的无毒混合气体，反应如下：2NO＋2CON2＋2CO2，‎ 则该反应的化学平衡常数表达式K＝________。‎ ‎(3)已知下列热化学方程式：‎ N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1①‎ ‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1②‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1③‎ 则汽车尾气转化反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________。‎ ‎(4)当固体催化剂质量一定时，增大其表面积可加快化学反应速率。如图表示在其他条件不变时，反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)中NO的浓度[c(NO)]随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。‎ ‎①图中T1________T2(填“>”或“<”)。‎ ‎②若催化剂的表面积S1>S2，在图中画出c(NO)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。‎ ‎(5)低温脱硝技术可用于处理各种废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH<0。在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是________。‎ A．反应中每转移3 mol电子，生成标准状况下N2的体积为22.4 L B．平衡时，若其他条件不变，增大NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小 C．因为反应物比生成物的物质的量少，所以反应物比生成物的能量低 D．其他条件不变时，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大 解析　(1)NO和CO不是酸性氧化物。‎ ‎(2)该反应的反应物和生成物都是气体，根据平衡常数的概念可直接写出其表达式。‎ ‎(3)根据盖斯定律，由③×2－①－②可得2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1×2－180.5 kJ·mol－1－(－221.0 kJ·mol－1)＝－746.5 kJ·mol－1。‎ ‎(4)催化剂表面积相同时，温度高的反应先达到平衡，则T2>T1；若催化剂的表面积S1>S2，则在T1、S2条件下，反应比在T1、S1条件下后达到平衡，催化剂不能改变平衡状态，故最终c(NO)与在T1、S1条件下相同。‎ ‎(5)反应中每转移3 mol电子时，生成1 mol N2，A对；增大一种反应物的浓度时，另一种反应物的转化率增大，B错；该反应为放热反应，生成物的能量低于反应物的，C错；催化剂不影响平衡移动，D错。‎ 答案　(1)BC　(2) ‎(3)－746.5 kJ·mol－1　(4)①<　②如图所示 ‎(5)A ‎4．(2013·郑州调研)(1)已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ H2(g)===H2(l)　ΔH＝－0.92 kJ·mol－1‎ O2(g)===O2(l)　ΔH＝－6.84 kJ·mol－1‎ H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1‎ 请写出液氢和液氧反应生成气态水的热化学方程式：_______________ ‎ ‎__________________________________________________________________。‎ 电解质溶液为KOH溶液的氢氧燃料电池，其负极的电极反应式为__________________________________________________________________。‎ ‎(2)如图表示373 K时，反应A(g)2B(g)在前110 s内的反应进程。‎ ‎①此反应的平衡常数表达式K＝________。‎ ‎②373 K时反应进行到70 s时，改变的条件可能是________，反应进行到90 s时，改变的条件可能是________。‎ A．加入催化剂 B．扩大容器体积 C．升高温度 D．增大A的浓度 ‎③请在图中画出反应物A在0～70 s时的浓度变化曲线。‎ 解析　本题综合考查化学反应原理内容，考查了盖斯定律的应用、化学平衡的移动、电极反应式的书写等知识，意在考查考生运用化学原理解决问题的能力。‎ ‎(1)由盖斯定律，利用题给的热化学反应方程式推导可得要求的热化学方程式为H2(l)＋O2(l)===H2O(g)　ΔH＝－237.46 kJ·mol－1。‎ ‎(2)②反应进行到70 s时B的浓度和A的浓度均降低为原来的，且平衡移动时B的浓度逐渐增大，A的浓度逐渐减小，即平衡向右移动，可以判断改变的条件是扩大容器体积。反应进行到90 s时A的浓度突然增大，平衡移动时A的浓度逐渐变小，B的浓度逐渐变大，即平衡向右移动，可以判断改变的条件是增大A的浓度。③由图可以看出反应起始时B的浓度为0，进行到60 s时达到平衡状态，此时A的浓度为0.040 mol·L－1，B的浓度为0.120 mol·L－1，由化学计量数关系知B的浓度变化量是A的浓度变化量的2倍，可以求出A的起始浓度为＋0.040 mol·L－1＝0.100 mol·L－1，可以画出对应曲线。‎ 答案　(1)H2(l)＋O2(l)===H2O(g)‎ ΔH＝－237.46 kJ·mol－1‎ H2＋2OH－－2e－===2H2O ‎(2)①　②B　D　③如图 化学驿站：往返迂回，逐个击破 大多数的测试卷总是从简单题开始，逐渐增加试题的难度；但也有一些测试卷，简单题和难题交织排列。做题时，应遵循先易后难的原则，这样可以为后面的题争取时间，且能保证得到所有能得到的分。实际上，简单题往往能给其他题目的解答提供一些启示。‎ 题型十七　化学工艺流程题 以工业生产为载体的工艺流程类试题是紧密联系实际，考查学生接受整合信息的能力，分析解决实际问题的能力以及简单计算能力的综合性题目，是目前高考中的常见题型。其最核心的问题是“物质的转化”与“物质的分离与提纯”，在“物质的转化”中考查化学反应规律和化学反应原理，在“物质的分离提纯”中考查化学常见仪器的使用和化学实验基本操作。呈现方式多为流程图、表格、图像或文字表述。常涉及的问题有：‎ ‎1．物质间转化，例如，应用复分解反应规律或氧化还原反应规律书写物质转化反应的化学方程式或离子方程式，常会涉及一些陌生化学反应方程式的书写；‎ ‎2．物质与能量的转化，即化学能与热能、化学能与电能的转化，例如，应用盖斯定律书写反应的热化学方程式，应用氧化还原反应原理书写原电池或电解池的总反应方程式或电极反应式等；‎ ‎3．对物质转化的控制，通过控制转化的反应条件提高物质的产率及节能环保等，应用化学反应原理知识解释一些问题，例如，应用化学反应速率和化学平衡(包括水溶液中的离子平衡)原理解释等；‎ ‎4．物质的分离方法，例如，混合物的分离方法及操作等实验问题；‎ ‎5．通常也会涉及定量计算问题，例如，产品的产量、产率、纯度等。‎ ‎【示例17】 (2013·广东理综，32)银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：‎ ‎(1)电解精炼银时，阴极反应式为________；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为________________。‎ ‎(2)固体混合物B的组成为__________；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为____________。‎ ‎(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：____CuO＋____Al2O3____CuAlO2‎ ‎＋________↑。‎ ‎(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为________ mol CuAlO2，至少需要1.0 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液________ L。‎ ‎(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是________、过滤、洗涤和干燥。‎ 解析　(1)电解精炼Ag时，粗银作阳极，纯银作阴极，含有Ag＋的电解质溶液作为电解液，所以阴极反应式为Ag＋＋e－===Ag，滤渣Ag与稀HNO3反应生成NO，NO被O2氧化生成NO2，化学方程式为2NO＋O2===2NO2。‎ ‎(2)NaOH溶液与Al2(SO4)3、CuSO4反应生成Al(OH)3沉淀和Cu(OH)2沉淀，若NaOH过量，Al(OH)3沉淀溶解，离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。‎ ‎(3)由于在反应前后，Cu的化合价降低，CuO作氧化剂，所以失电子的只能是O2－，被氧化成O2，利用得失电子守恒配平。‎ ‎(4)4Cu～4CuO～2Al2O3～2Al2(SO4)3～4CuAlO2‎ 即2Cu～Al2(SO4)3～2CuAlO2‎ n(Cu)＝＝50 mol 所以可完全转化生成50 mol CuAlO2，‎ 至少需要Al2(SO4)3的体积为＝25.0 L。‎ ‎(5)由于胆矾带有结晶水，为防止失去结晶水，应采取加热浓缩、冷却结晶的方法。‎ 答案　(1)Ag＋＋e－===Ag　2NO＋O2===2NO2‎ ‎(2)Al(OH)3、Cu(OH)2　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O　(3)4　2　4　O2　(4)50　25‎ ‎(5)蒸发浓缩、冷却结晶 ‎1．明确目的，提取有用信息 通过阅读题目，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——物质反应方程式、物质稳定性、物质溶解性等。‎ ‎2．分析流程，弄清各步作用 首先对比分析生产流程示意图中的原材料、中间产物和目标产物，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产流程过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？‎ ‎3．看清问题，准确规范作答 答题时要看清所问问题，不能答非所问，要注意语言表达的科学性，如不能将离子方程式写成化学方程式、方程式要配平、分清实验操作名称还是具体操作步骤。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：30分钟)‎ ‎1．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗产品并精制的流程：‎ 根据上述流程回答下列问题：‎ ‎(1)混合①中发生反应的离子方程式为__________________________________。‎ ‎(2)混合①中使用冰水的目的是________________________________________。‎ ‎(3)操作Ⅲ一般适用于分离________混合物。(填序号)‎ a．固体和液体 b．固体和固体 c．互不相溶的液体 d．互溶的液体 ‎(4)混合②中加入Na2SO3的目的是_____________________________________。‎ ‎(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究：‎ 甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有Fe3＋，则用于证明该假设所用的试剂为________，若假设成立可观察到的现象为__________________；乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有________________，其用于证明该假设所用的试剂为____________。‎ 解析　SO2与Br2在水中发生氧化还原反应，反应放热，为防止溴蒸发，用冰水降温。操作Ⅰ、Ⅲ均是蒸馏，操作Ⅱ是过滤。混合②中加入Na2SO3的目的是除去粗产品中未反应完的溴。检验Fe3＋常用KSCN溶液；工业氢溴酸中可能含有溴而呈淡黄色，可用四氯化碳萃取而证明。‎ 答案　(1)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO ‎(2)降低体系温度，防止溴蒸发，使反应完全 ‎(3)d　(4)除去粗产品中未反应完的溴 ‎(5)KSCN溶液　溶液变成红色　Br2　CCl4(其他合理答案也可)‎ ‎2．(2013·马鞍山模拟)钴酸锂(LiCoO2)锂离子电池是一种应用广泛的新型电源，实验室尝试利用废旧钴酸锂锂离子电池回收铝、铁、铜、钴、锂元素，实验过程如下：‎ ‎(1)碱浸泡过程中，铝被溶解的离子方程式为______________________________ _______________________________________________________________。‎ ‎(2)滤液A中加入草酸铵溶液，使Co元素以CoC2O4·2H2O沉淀形式析出。草酸钴是制备氧化钴及钴粉的重要原料。在空气中CoC2O4·2H2O的热分解失重数据见下表，请补充完整表中的热分解方程式。‎ 序号 温度范围/℃‎ 热分解方程式 固体失重率 ‎①‎ ‎120～220‎ ‎19.67%‎ ‎②‎ ‎280～310‎ ‎56.10%‎ ‎(3)过滤Li2CO3时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：_____________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(4)最终所得的FeCl3溶液可作净水剂，试结合离子方程式解释其净水原理___________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ 解析　CoC2O4·2H2O在空气中加热首先想到是失去结晶水，根据固体失重率数据可判断120～220 ℃时结晶水全部失去。温度再升高，根据失重率可求得剩余固体为Co3O4，钴元素的价态发生变化，起氧化作用的应该是空气中的O2，由此可得化学方程式。‎ 答案　(1)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑‎ ‎(2)①CoC2O4·2H2OCoC2O4＋2H2O　②3CoC2O4＋2O2Co3O4＋6CO2‎ ‎(3)玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘(其他合理答案亦可)‎ ‎(4)Fe3＋发生水解：Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3H2O，水解生成的Fe(OH)3具有吸附悬浮杂质的功能 ‎3．为了提高资源利用率，减少环境污染，化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链，如图所示。‎ 请填写下列空白：‎ ‎(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理，请从原理上解释粉碎的作用：___________________________________________；‎ 已知氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为7∶6，则氯化炉中的还原剂化学式是________________________________________________。‎ ‎(2)已知：①Mg(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)‎ ΔH＝－641 kJ·mol－1‎ ‎②2Mg(s)＋TiCl4(s)===2MgCl2(s)＋Ti(s)‎ ΔH＝－512 kJ·mol－1‎ 则Ti(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)　ΔH＝________。‎ ‎(3)Ar气通入还原炉中并不参与反应，通入Ar气的作用是_________________ _________________________________________________。‎ ‎(4)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O，该电池中正极上的电极反应式为_______________________________________________。‎ 工作一段时间后，测得溶液的pH________(填“减小”、“增大”或“不变”)。‎ 解析　(1)粉碎反应物，可以增大其表面积，从而增大反应物之间的接触面积，提高反应速率；氯化炉中发生的反应为6C＋7Cl2＋2FeTiO3===6CO＋2TiCl4＋2FeCl3，由此可知C和FeTiO3为还原剂。(2)根据盖斯定律，由①×2－②得：Ti(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)　ΔH＝－770 kJ·mol－1。(3)Ar气为惰性气体，可以防止Mg和Ti等具有强还原性的物质被氧化。(4)根据该电池的总反应式可知，反应过程中不断消耗OH－，则该电池工作一段时间后，溶液的pH将减小。‎ 答案　(1)增大反应物间接触面积，提高反应速率　C、FeTiO3‎ ‎(2)－770 kJ·mol－1‎ ‎(3)Mg和Ti都有强还原性，在Ar气氛围中可防止被氧化 ‎(4)O2＋2H2O＋4e－===4OH－(或3O2＋6H2O＋12e－===12OH－)　减小 ‎4．(2013·苏锡常镇四市一调)利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下。‎ 其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。‎ ‎(1)实验室用18.4 mol·L－1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L－1的H2SO4溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需_____________________ ___________________________________________________。‎ ‎(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有______________________________ ‎ ‎_________________________________________________________(答出两点)。‎ ‎(3)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3＋转化为Cr2O，写出此反应的离子方程式： __________________________________________________________________。‎ ‎(4)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：‎ 阳离子 Fe3＋‎ Mg2＋‎ Al3＋‎ Cr3＋‎ 开始沉淀时的pH ‎2.7‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ 沉淀完全时的pH ‎3.7‎ ‎11.1‎ ‎8‎ ‎9(>9溶解)‎ 加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O转化为CrO。滤液Ⅱ中阳离子主要有________；但溶液的pH不能超过8，其理由是___________________________。‎ ‎(5)钠离子交换树脂的反应原理为Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，利用钠离子交换树脂除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子是________________________________。‎ ‎(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式：______________ _________________________________________________________。‎ 解析　(1)结合一定物质的量浓度的溶液的配制步骤即可写出缺少的玻璃仪器，注意容量瓶必须注明规格。(4)加入NaOH溶液调节pH＝8，Fe3＋、Al3＋以Fe(OH)3、Al(OH)3形式沉淀下来，溶液中还有Mg2＋、Ca2＋及加入的Na＋。(5)运用钠离子交换树脂的目的是除去滤液Ⅱ中的Mg2＋、Ca2＋。‎ 答案　(1)250 mL容量瓶、胶头滴管 ‎(2)升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等(答两点即可)‎ ‎(3)2Cr3＋＋3H2O2＋H2O===Cr2O＋8H＋‎ ‎(4)Na＋、Mg2＋、Ca2＋　pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO，最终影响Cr(Ⅲ)的回收与再利用 ‎(5)Ca2＋、Mg2＋‎ ‎(6)3SO2＋2Na2CrO4＋12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓＋Na2SO4＋2NaOH 化学驿站 工业生产流程题，先看原料和目的；‎ 最终产物很重要，对应工艺找信息；‎ 生产过程就两类，分离转化相交融；‎ 解决问题用基础，完成生产看能力。‎ 题型十八　探究型综合实验题 探究型综合实验题是一种思维开放性试题，综合性强，涵盖知识面广，它既能考查化学实验基本知识和基本技能，又能考查基本概念和基本理论，还可以考查元素的单质及其化合物的性质，而且符合新课改在学习方法上强调的“探究性学习”的理念，因此该类试题已成为高考试题中的一个亮点。该类试题从命题形式上一般都是根据课题提出假设，设计实验方案进行探究，分析评价得出实验结论。从探究内容上一般包括，物质性质探究，物质组成探究，实验条件探究，实验现象和原理探究等。从实验技能上融合了化学实验基本操作，实验方案的设计和评价，绿色化学思想的应用等方面。能够综合考查学生分析问题和解决问题的能力，难度较大，区分度较高。‎ ‎【示例18】 (2013·四川理综化学，9)为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。‎ Ⅰ.AgNO3的氧化性 将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag＋除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。‎ ‎(1)请完成下表：‎ 操作 现象 结论 取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡 ‎______‎ 存在Fe3＋‎ 取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入________，振荡 ‎______‎ 存在Fe2＋‎ ‎【实验结论】 Fe的氧化产物为Fe2＋和Fe3＋。‎ Ⅱ.AgNO3的热稳定性 用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。‎ ‎(2)装置B的作用是________。‎ ‎(3)经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法是 ‎________________________________________________________________。‎ ‎(4)【查阅资料】 Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。‎ ‎【提出设想】 试管中残留的黑色固体可能是：ⅰ.Ag；ⅱ.Ag2O；ⅲ.Ag和Ag2O。‎ ‎【实验验证】 该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验。‎ 实验编号 操作 现象 a 加入足量氨水，振荡 黑色固体不溶解 b 加入足量稀硝酸，振荡 黑色固体溶解，并有气体产生 ‎【实验评价】 根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是________(填实验编号)。‎ ‎【实验结论】 根据上述实验结果，该小组得出AgNO3固体热分解的产物有________。‎ 解析　Ⅰ.(1)Fe3＋遇KSCN溶液，溶液变红色。由于氯水与Fe2＋反应，现象不明显，应直接用K3[Fe(CN)6]溶液检验，如有蓝色沉淀出现，则证明Fe2＋存在，否则不存在。‎ Ⅱ.(2)B装置为安全瓶，可以防止倒吸。(3)检验氧气的常用方法是利用其助燃性，‎ 使带有火星的木条复燃。(4)a实验中，加入氨水黑色固体不溶解，证明原物质不含Ag2O，同时也证明原物质为Ag；b实验中，只能证明原黑色固体含有Ag，因Ag2O也可以溶解在足量稀硝酸中，所以不能证明是否含有Ag2O。‎ 由上述实验的综合分析可知，AgNO3固体热分解时的产物分别为：Ag、NO2和O2，化学方程式为：2AgNO32Ag＋2NO2↑＋O2↑‎ 答案　(1)溶液呈红色　K3[Fe(CN)6]溶液　产生蓝色沉淀　(2)防倒吸　(3)用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为O2　(4)b　Ag、NO2、O2‎ 步骤1：明确实验目的与原理，寻找与教材的结合点。‎ 步骤2：提出合理的假设和实验方案的设计思路。‎ 步骤3：明确各仪器的作用，选择合适的仪器和药品。‎ 步骤4：设计实验步骤和操作方法，连接装置。‎ 步骤5：记录现象和数据，分析得出结论。‎ 步骤6：针对题目要求进行正确的解答。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：30分钟)‎ ‎1．(2013·安庆模拟)草酸(H2C2O4)是一种弱酸，在工业中有重要作用。某同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”，他将菠菜研磨成汁，热水浸泡，经过滤得到溶液，加入足量的CaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤沉淀备用，然后对生成的沉淀进行探究。‎ ‎(1)草酸盐溶液呈弱碱性的原因是____________________________________。‎ ‎(2)该同学对生成的沉淀进行定性探究。‎ ‎①提出合理假设。‎ 假设1：只存在CaCO3；‎ 假设2：既存在CaCO3，也存在CaC2O4；‎ 假设3：___________________________________________________________。‎ ‎②基于假设2，设计实验方案，进行实验。请在下表中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：‎ ‎1 mol·L－1 H2SO4、0.1 mol·L－1盐酸、0.01 mol·L－1 KMnO4溶液、澄清石灰水。‎ 实验步骤 预期现象和结论 步骤1：取少量沉淀于试管中，加入________________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________，‎ 说明沉淀中有CaCO3‎ 步骤2：__________________________‎ ‎________________________________‎ ‎________________________________‎ ‎ (3)基于假设3，另一位同学对生成的沉淀进行定量探究。用稀盐酸溶解生成的沉淀，并加水配制成100 mL溶液。每次准确移取25.00 mL该溶液，用0.010 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定，平均消耗标准溶液V mL。若菠菜样品的质量为m g，则菠菜中草酸及草酸盐(以C2O计)的质量分数为________。‎ 解析　(2)结合假设1和2，可确定假设3。在填写表格时要注意表中已经给出部分结论，要按照题给信息进行分析。(3)n(MnO)＝V×10－5 mol，25.00 mL溶液中C2O的物质的量为2.5V×10－5 mol，则100 mL溶液中C2O的物质的量为V×10－4 mol，即该菠菜样品中C2O的总物质的量为V×10－4mol。菠菜中C2O的质量为88×V×10－4g，则其质量分数为×100%。‎ 答案　(1)C2O能发生水解，结合水电离出的H＋‎ ‎(2)①只存在CaC2O4‎ ‎②‎ 实验步骤 预期现象和结论 足量0.1 mol·L－1盐酸 沉淀全部溶解，有气泡产生 取步骤1的上层清液少许于另一洁净试管中，再滴加几滴0.01 mol·L－1 KMnO4溶液 溶液紫红色褪去，说明沉淀中有CaC2O4，结合步骤1，知假设2成立 ‎(3)×100%‎ ‎2．一位学生对铁与氧化铁反应后的产物进行探究。‎ ‎(1)提出假设 假设1：产物为FeO；‎ 假设2：__________________。‎ ‎(2)查阅资料 该学生通过查阅资料得知：在铁的三种氧化物中，四氧化三铁最稳定，氧化亚铁最不稳定，常温下极易被氧气氧化成氧化铁(颜色由黑色变成红色)。‎ 通过查阅资料可以得出的初步结论为__________________________________。‎ ‎(3)进行实验 该学生设计了如下装置进行铁与氧化铁反应的实验。请你帮助他将实验步骤补充完整。‎ ‎①按如图装置连接好仪器(暂不装入药品)，___________________________。‎ ‎②称取1 g还原性铁粉和5 g氧化铁粉末，混合均匀后平摊在玻璃管中部。‎ ‎③松开两个弹簧夹，_______________________________________________，‎ 即可夹上弹簧夹a，并开始加热药品。‎ ‎④大约4分钟左右，棕色粉末全部变黑；再夹上弹簧夹b，然后停止加热，等到玻璃管冷却至室温，倒出黑色粉末。‎ ‎(4)现提供如下药品，验证实验得到的黑色粉末的成分。磁铁、稀盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、试管、胶头滴管。‎ 实验步骤 预期现象和结论 ‎(5)实验结论：铁与氧化铁反应的化学方程式为________________________ ‎ ‎_________________________________________________________________。‎ 解析　实验要在无氧环境中进行。检验Fe3O4时，一是要利用它的磁性排除Fe2O3、FeO的干扰，二是要检验＋3价铁离子的存在，排除铁的干扰。‎ 答案　(1)产物为Fe3O4‎ ‎(2)Fe与Fe2O3反应的产物为Fe3O4(表述合理即可)‎ ‎(3)①夹上弹簧夹a，松开弹簧夹b，微热玻璃管，若导管口有气泡冒出，停止加热一段时间后，导管中形成一段水柱，则装置不漏气　③通入纯净干燥的二氧化碳气体，待玻璃管里的空气被排完了 ‎(4)‎ 实验步骤 预期现象和结论 步骤1：用磁铁靠近黑色粉末 黑色粉末在空气中不变色，且能被磁铁全部吸引，说明黑色粉末中没有FeO 步骤2：取少量黑色粉末，放入试管中，加入稀盐酸，振荡使粉末溶解，然后滴入几滴KSCN溶液 有气泡冒出，溶液变红色，说明铁粉过量，生成物为Fe3O4‎ ‎(5)Fe＋4Fe2O33Fe3O4‎ ‎3．(2013·成都联考)资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。‎ ‎(1)提出假设 实验Ⅰ：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。‎ 该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：‎ 猜测1：白色不溶物可能为________________。‎ 猜测2：白色不溶物可能为MgCO3。‎ 猜测3：白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。‎ ‎(2)设计定性实验确定产物并验证猜测：‎ 实验序号 实验 实验现象 结论 实验Ⅱ 将实验Ⅰ中收集到的气体点燃 能安静燃烧、产生淡蓝色火焰 ‎①气体成分为________‎ 实验Ⅲ ‎②取实验Ⅰ中的白色不溶物，洗涤，加入足量________‎ ‎③______________________________________________________________‎ 白色不溶物可能含有MgCO3‎ 实验Ⅳ 取实验Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液 产生白色沉淀 ‎④溶液中存在________‎ ‎ (3)为进一步确定实验Ⅰ的产物，设计定量实验方案，如图所示：‎ 称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重1.8 g，装置B增重8.8 g，试确定白色不溶物的化学式：__________________________。‎ ‎(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气泡和白色不溶物的原因：______________________________________。‎ 解析　(1)镁与饱和碳酸氢钠溶液的反应，生成H2和白色不溶物，白色不溶物可能是Mg(OH)2或MgCO3或[xMgCO3·yMg(OH)2]。(2)能安静燃烧、产生淡蓝色火焰的是氢气；MgCO3中加入稀盐酸，沉淀全部溶解，产生气泡；加入氯化钙溶液，有白色沉淀生成，证明含有CO。(3)浓硫酸增重说明生成物中有H2O，碱石灰增重说明生成物中有CO2，且Mg(OH)2与MgCO3的物质的量之比为1∶2。(4)溶液中存在HCOH＋＋CO和H2OH＋＋OH－，Mg与H＋反应生成H2和Mg2＋，Mg2＋与CO、OH－反应生成沉淀Mg(OH)2·2MgCO3，两平衡均正向移动。‎ 答案　(1)Mg(OH)2‎ ‎(2)①氢气　②稀盐酸(合理均可)　③产生气泡，沉淀全部溶解　④CO ‎(3)2MgCO3·Mg(OH)2或Mg(OH)2·2MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2‎ ‎(4)NaHCO3溶液中存在平衡：HCOH＋＋CO、H2OH＋＋OH－；Mg和H＋反应生成H2和Mg2＋，Mg2＋跟OH－、CO反应生成难溶物Mg(OH)2·2MgCO3，则H＋、OH－、CO的浓度均减小，促使上述两平衡均向右移动 ‎4．用纯碱和双氧水混合可制作新型液体洗涤剂(2Na2CO3·3H2O2)，它具有杀菌消毒去油污的能力且不会污染水源。‎ ‎(1)检验这种新型洗涤剂中金属阳离子的操作和现象是__________________ _____________________________________________________。‎ ‎(2)这种洗涤剂中的双氧水可以将废水中的氰化物转化为无毒物同时生成NH3，写出反应的离子方程式：______________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(3)如果配制洗涤剂的水中含有铁离子，不仅会削弱洗涤剂的去污能力，‎ 甚至完全失去杀菌作用。试分析其中的原因(用离子方程式和简要文字表述)：___________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(4)某化学学习小组为定性探究铁离子对这种新型洗涤剂的不良影响，取该洗涤剂100 mL，加入25 gFeCl3固体，产生大量无色无味气体，用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程：0.10 mol·L－1 NaOH溶液、8.0 mol·L－1 NaOH溶液、澄清石灰水、0.01 mol·L－1 KMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品红溶液、蒸馏水、小木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。‎ ‎①提出假设：对该气体成分提出合理假设。‎ 假设1：气体是O2；‎ 假设2：气体是________________；‎ 假设3：气体是CO2。‎ ‎②设计方案：设计实验方案证明你的假设，在下表中完成实验步骤、预期现象与结论。‎ 实验步骤 预期现象与结论 将气体依次通入盛有________、________的洗气瓶中，________‎ ‎__________________‎ 解析　(1)这种新型液体洗涤剂的阳离子为Na＋，可用焰色反应进行检验。(3)铁离子可以作为过氧化氢分解的催化剂，从而导致过氧化氢分解而失效；铁离子与碳酸根离子发生水解相互促进反应，使洗涤剂失去去污能力。(4)①该无色无味气体或是氧气、或是二氧化碳、或是两种气体的混合气体。②用澄清石灰水检验二氧化碳，用NaOH溶液吸收未反应完的二氧化碳，最后通过带火星的小木条检验氧气。‎ 答案　(1)用洁净的铂丝蘸取洗涤剂在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色(合理即可)‎ ‎(2)H2O2＋CN－＋H2O===HCO＋NH3‎ ‎(3)2H2O22H2O＋O2↑，铁离子会加速H2O2分解，使洗涤剂失去杀菌作用；2Fe3＋＋3CO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑，Fe3＋与CO水解相互促进，使洗涤剂失去去污能力 ‎(4)①CO2和O2‎ ‎②‎ 实验步骤 预期现象与结论 澄清石灰水 ‎8.0 mol·L－1 NaOH溶液　并将带火星的小木条放在最后一个洗气瓶的出口处 若澄清石灰水不变浑浊，木条复燃，则假设1成立；若澄清石灰水变浑浊，木条复燃，则假设2成立；若澄清石灰水变浑浊，木条不复燃，则假设3成立 化学驿站：像考试那样完成练习 请老师给你设定一个时间，在这个规定的时间内完成所有的问题。回答问题时，不能查阅书本。你能完成所有问题吗？通过这样的训练，你是否对时间的运用更有效率了？哪些专题还需要重新复习？将你的测试结果让老师检查一下，请老师对你的回答做一个客观的评价。‎ 题型十九　物质结构与性质(选修专练)‎ 物质的结构与性质综合题，常见题型有两种：一是围绕某一主题展开，二是在应用元素周期表、原子的结构与元素化合物的性质对元素进行推断的基础上，考查有关物质结构与性质中的重要知识点，重视考查面广，试题整体难度不大。考查内容主要涉及核外电子排布式、电子排布图、电离能和电负性、σ键和π键、分子间作用力、氢键、化学键数目的计算、通过各种理论(杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、等电子体理论等)推测分子的空间构型、轨道杂化方式(sp、sp2、sp3)的判断、常见晶体的构型、金属晶体的堆积模型、晶胞中粒子数目的计算，试题中所设计的几个问题常常是相互独立的，但所考查的内容却是上述知识点的综合应用。‎ ‎【示例19】 (2013·全国新课标Ⅰ，37)硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：‎ ‎(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。‎ ‎(2)硅主要以硅酸盐、________等化合物的形式存在于地壳中。‎ ‎(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以____________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献____________个原子。‎ ‎(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为__________________。‎ ‎(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：‎ 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/ (kJ·mol－1)‎ ‎356‎ ‎413‎ ‎336‎ ‎226‎ ‎318‎ ‎452‎ ‎①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是______________________。‎ ‎②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______________________。‎ ‎(6)在硅酸盐中，SiO四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根：其中Si原子的杂化形式为______________，Si与O的原子数之比为______________化学式为________________。‎ 解析　(1)Si的最外层也是能量最高的能层为3s23p2，每个能层上原子轨道数＝n2。‎ ‎(3)金刚石晶胞的面心上各有一个原子，面上的原子对晶胞的贡献是。‎ ‎(5)表给出了许多键能数据，解释物质的存在、稳定性都要从表格数据中挖掘有效信息——同类型的化学键键能的大小。‎ ‎(6)在多硅酸根中每个硅原子都与4个O形成4个Si—O单键，因而Si原子都是sp3杂化；观察图(b)可知，每个四面体通过两个氧原子与其它四面体连接形成链状结构，因而每个四面体中硅原子数是1，氧原子数＝2＋2×＝3，即Si与O的原子个数比为1∶3，化学式为[SiO3]。‎ 答案　(1)M　9　4‎ ‎(2)二氧化硅 ‎(3)共价键　3‎ ‎(4)Mg2Si＋4NH4Cl===SiH4＋4NH3＋2MgCl2‎ ‎(5)①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成 ‎②C—H键的键能大于C—O键，C—H 键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键 ‎(6)sp3　1∶3　[SiO3](或SiO)‎ 对于原子结构，要重点掌握构造原理，能够应用构造原理熟练写出1～36号元素原子基态原子的电子排布式，答题时要看清题目要求是书写基态原子的电子排布式还是书写基态原子的价电子(或外围电子)的电子排布式。对于分子结构，能应用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论推测分子的空间构型，能够应用分子极性的规律判断分子的极性，能应用分子间作用力、氢键等知识解释其对物质性质的影响。对于晶体结构，要掌握几种典型晶体结构的空间模型，常见的晶体有离子晶体(NaCl型和CsCl型)、分子晶体(如干冰)、原子晶体(如金刚石、晶体硅、二氧化硅)、金属晶体及过渡型晶体(如石墨)，在解题时，既要能分析其晶体结构，又要能将常见的晶体结构迁移到新的物质中。‎ 通关演练 ‎(建议完成时间：30分钟)‎ ‎1．(2013·开封模拟)目前半导体生产展开了一场“铜芯片”革命——在硅芯片上用铜代替铝布线，古老的金属铜在现代科技应用上取得了突破，用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：‎ ―→ ‎(1)基态铜原子的电子排布式为__________________，硫、氧元素相比，第一电离能较大的元素是________(填元素符号)。‎ ‎(2)反应①、②中均生成有相同的气体分子，该分子的中心原子杂化类型是________，其立体结构是____________________________________________。‎ ‎(3)某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验：CuSO4溶液蓝色沉淀沉淀溶解深蓝色透明溶液。‎ 深蓝色透明溶液中的阳离子(不考虑H＋)内存在的全部化学键类型有________。‎ ‎(4)铜的某种氧化物晶胞结构如图所示，若该晶胞的边长为a cm，则该氧化物的密度为________g·cm－3。(设阿伏加德罗常数的值为NA)。‎ 解析　(2)反应①、②中均生成SO2，SO2分子中硫原子为sp2杂化，利用VSEPR模型可判断其立体结构为V形。‎ ‎(3)深蓝色透明溶液中的阳离子是[Cu(NH3)4]2＋，存在共价键与配位键两类化学键。‎ ‎(4)分析晶胞示意图可知该晶胞中实际拥有2个氧离子、4个铜离子，可得该铜的氧化物化学式为Cu2O，一个晶胞含有2个“Cu2O”，质量为×144 g，该晶胞的体积为a3 cm3，结合密度、质量、体积三者之间的关系可求出密度。‎ 答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)　O ‎(2)sp2　V形 ‎(3)共价键、配位键　(4) ‎2．能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。‎ ‎(1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的核外电子排布式：________________。‎ ‎(2)富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的结构如图所示，其分子中碳原子的轨道杂化方式为__________________。‎ ‎(3)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括镓、镉、锌、铜、铟、镓和硒等硫化物。‎ ‎①第一电离能：As________Se(填“>”、“<”或“＝”)‎ ‎②硫化锌的晶胞结构如图所示，其中硫离子的配位数是________。‎ ‎③二氧化硒分子的空间构型为________。‎ ‎(4)金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如下图，请在下图中用箭头表示出配位键。‎ 解析　(1)基态镍原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。(2)根据富勒烯(C60)的结构可以看出每个碳原子和其他三个碳原子成键，为三个σ键和一个π键，故杂化方式为sp2。(3)As的4p轨道处于比较稳定的半充满状态，故As的第一电离能较大；从图中不难发现硫化锌的晶胞中，锌离子的配位数是4，而阴、阳离子个数之比为1∶1，故硫离子的配位数也是4；二氧化硒分子与臭氧分子、二氧化硫分子互为等电子体，故其空间构型为V形。‎ 答案　(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2‎ ‎(2)sp2　(3)①>　②4　③V形 ‎(4)‎ ‎3．现有X、Y、Z、W、Q、G六种前四周期中的元素，其质子数依次增大。X与Y可构成有10电子、14电子、18电子的分子，Z、W、Q的简单离子的最外层电子排布相同，舍勒是W的一种单质的发现者之一，Q的单质在常温下为黄绿色气体，G的单质是红色固体，其的一种氧化物呈红色，另一种氧化物呈黑色，G的硫酸盐晶体呈蓝色。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)用元素符号表示Y、Z、W的第一电离能的大小顺序为________。‎ ‎(2)写出红色氧化物中G离子的M层电子排布式：______________。‎ ‎(3)从X、Z、W、Q中选择元素组成符合下列条件的物质：‎ ‎①含三种元素的离子晶体的化学式为_______________________________(任写一种)。‎ ‎②能使紫色石蕊溶液先变红、后褪色的含氧酸的结构式为____________。‎ ‎③呈三角锥形的分子的化学式为____________。‎ ‎(4)由X、Y、Z的原子构成一种分子，该分子含14个电子，1个分子中含2个σ键，2个π键，该分子的结构式为________。X、Y可以构成平面形分子，写出一种分子的化学式：__________________。‎ ‎(5)G单质的晶体为面心立方结构，1个G单质的晶胞含________个G原子。‎ 解析　依题意，CH4、C2H2、CH3CH3所含的电子数分别为10、14、18，所以X为氢元素，Y为碳元素；Z、W、Q的简单离子的最外层电子排布相同，说明三种简单离子为10电子或18电子结构，最外层电子为8电子，舍勒发现的是氧气，氯气呈黄绿色，推知Z为氮元素，W为氧元素，Q为氯元素，由题意知G为铜元素。‎ ‎(1)N的2p能级达到半充满的稳定结构，其第一电离能高于O的。所以，C、O、N的第一电离能依次增大。‎ ‎(2)氧化亚铜中＋1价铜离子含28个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。‎ ‎(3)硝酸铵是离子化合物。使紫色石蕊溶液先变红色、后褪色，说明该含氧酸具有漂白性，该酸为次氯酸。呈三角锥形的分子中含4个原子，中心原子有3个成键电子对、1个孤电子对，由氨分子联想到还有三氯化氮分子。‎ ‎(4)C、H、N构成14电子分子，含有2个σ键和2个π键，含三键，结构为H—C≡N；烃中呈平面形分子的有乙烯、苯等。‎ ‎(5)铜单质的晶胞为面心立方结构，8个铜原子位于6方体顶点，6个铜原子位于6个面的中心，所以一个铜单质的晶胞中含有的铜原子数＝8×＋6×＝4。‎ 答案　(1)CY>V>W B．X、W的质子数之和与最外层电子数之和的比值为2∶1‎ C．甲、乙混合时所生成的白烟为离子化合物，但其中含有共价键 D．少量Z的单质与过量W的单质可化合生成ZW2‎ 解析　根据V、W的最简单氢化物的性质，结合题图信息，可以推断甲为NH3、乙为HCl，V为N、W为Cl，从而可以确定Y为C，X为Al；根据Z是人体血液中血红蛋白最重要的组成金属元素，知Z为Fe。选项A，原子半径：X>W>Y>V，A项错。选项B，Al、Cl的质子数之和为30，最外层电子数之和为10，二者之比为3∶1，B项错。选项C，白烟为NH4Cl，是离子化合物，其中N、H原子之间的化学键是共价键，C项正确。选项D，少量的Fe与过量的Cl2化合生成的是FeCl3，D项错。‎ 答案　C ‎6．Al－Ag2O电池是一种可用作水下动力的优良电源，其原理如图所示。该电池工作时总反应式为2Al＋3Ag2O＋2NaOH===2NaAlO2＋6Ag＋H2O，则下列说法错误的是 (　　)。‎ A．工作时正极发生还原反应 B．当电极上生成1.08 g Ag时，电路中转移的电子为0.01 mol C．Al电极的反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O D．工作时电解液中的Na＋透过隔膜移向Al电极 解析　正极发生还原反应，A对；1.08 g银的物质的量为0.01 mol，B对；由总反应式可知，Al电极是负极，电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O，C对；阳离子应移向正极，D错。‎ 答案　D ‎7．下列说法正确的是 (　　)。‎ A．反应A(g)2B(g)　ΔH，若正反应的活化能为Ea kJ·mol－1，逆反应的活化能为Eb kJ·mol－1，则ΔH＝(Ea－Eb)kJ·mol－1‎ B．标准状况下，向0.1 mol·L－1的氨水中加入少量氯化铵晶体，若混合溶液pH＝7，则c(NH)＝c(Cl－)‎ C．足量的锌铜合金与100 mL pH＝1稀硫酸反应，反应3 s时测得pH＝2，假设反应前后溶液的体积保持不变，则3 s内产生氢气的平均速率是33.6 mL·‎ s－1‎ D．将浓度为0.1 mol·L－1 HF溶液加水不断稀释过程中，电离平衡常数Ka(HF)保持不变，始终保持增大 解析　A项，正反应的活化能可理解为断裂旧化学键吸收的能量，而逆反应的活化能可理解为形成新化学键放出的能量，二者的差值即为反应的热效应，正确；B项，标准状况下，pH＝7的溶液不为中性，错误；C项，没指明气体所处的状态为标准状况，错误；D项，当无限稀释时，c(H＋)为常数，而 c(F－)却不断减小，故减小，D项错误。‎ 答案　A 第Ⅱ卷(非选择题　共58分)‎ 二、(一)必做题(包括3个小题，共43分)‎ ‎26．(14分)锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业，锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料，二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4)，含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质，生产锆流程之一如下：‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)写出上述流程中高温气化的反应方程式(碳转化成CO)：___________ ______________________________________________________。‎ ‎(2)写出ZrOCl2·8H2O在900 ℃生成ZrO2的反应方程式： ______________ _________________________________________________________________。‎ ‎(3)关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是________(单选)。‎ A．二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料 B．1 nm＝10－10m C．锆合金的硬度比纯锆要高 D．日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气 爆炸引起的 ‎(4)一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的二氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。在熔融电解质中，O2－向________(填“正”或“负”)极移动。电池正极电极反应为__________________，负极电极反应为________________________________。‎ 解析　(1)根据流程图中“高温气化”前后的物质可判断反应物为ZrSiO4、Cl2、C，生成物为SiCl4、ZrCl4和CO，故该反应的化学方程式为ZrSiO4＋4Cl2＋4CSiCl4＋ZrCl4＋4CO。(2)ZrOCl2·8H2O在900 ℃生成ZrO2的化学方程式为ZrOCl2·8H2OZrO2＋2HCl↑＋7H2O↑。(3)根据题目提示“二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷”可知选项A正确：1 nm＝10－9 m，B项错；合金的硬度一般比其成分金属的硬度高，C项正确；锆合金在高温下与水蒸气反应生成氢气，D项正确。(4)正极为氧气得电子，发生还原反应，故反应式为O2＋4e－===2O2－；负极为丁烷失电子，发生氧化反应，反应式为C4H10－26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O。由两个电极的反应式可知，正极生成O2－，而负极反应需要O2－，故O2－从正极向负极移动。‎ 答案　(1)4C＋4Cl2＋ZrSiO4ZrCl4＋SiCl4＋4CO ‎(2)ZrOCl2·8H2OZrO2＋2HCl↑＋7H2O↑‎ ‎(3)B ‎(4)负　O2＋4e－===2O2－　C4H10－26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O ‎27．(14分)能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。‎ Ⅰ.已知：Fe2O3(s)＋3C(s)===2Fe(s)＋3CO(g)‎ ΔH1＝a kJ·mol－1‎ CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1‎ 则C的燃烧热ΔH＝________ kJ·mol－1。‎ Ⅱ.(1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填序号)。‎ A．C(s)＋CO2(g)===2CO(g)‎ B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)‎ C．2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)‎ D．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)‎ 若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应：______________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，开始他们将N2和H2混合气体20 mol(体积比1∶1)充入5 L合成塔中，反应前压强为p0，反应过程中压强用p表示，反应过程中与时间t的关系如图所示。‎ 请回答下列问题：‎ ‎①反应达平衡的标志是(填字母代号)________。‎ A．压强保持不变 B．气体密度保持不变 C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍 ‎②0～2 min内，以c(N2)变化表示的平均反应速率为________。‎ ‎③欲提高N2的转化率，可采取的措施有________。‎ A．向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2‎ B．分离出NH3‎ C．升高温度 D．充入氦气使压强增大 E．加入一定量的N2‎ ‎(3)25 ℃时，BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的悬浊液中，c(CO)＝0.2 mol·L－1，如果加入等体积的Na2SO4溶液，若要产生BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________ mol·L－1。‎ 解析　Ⅰ.三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，(①×2＋②×6＋③)÷6得，C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝(2a＋6b＋c)kJ·mol－1，则C的燃烧热为 kJ·mol－1。Ⅱ.(1)自发的氧化还原反应可以设计成原电池，选D；负极失电子发生氧化反应，负极反应为CO－2e－＋CO===2CO2。(2)①此反应是反应前后气体分子数不相等的反应，压强不变说明达到平衡；因为气体总的质量不变，容器体积不变，所以密度始终不变，不能运用密度不变作为反应达到平衡的标志；NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍，说明反应达到平衡。②设反应的N2为x mol，则反应的H2为3x mol，生成的NH3为2x mol，由压强关系得＝0.9，解得x＝1，则用氮气表示的平均反应速率为＝0.1 mol·L－1·min－1。③此反应的正反应为放热反应，所以升高温度平衡逆向移动，氮气的转化率降低，C错误；充入氦气使压强增大，但各物质的浓度不变，平衡不移动，氮气的转化率不变，D错误；加入一定量的氮气，氮气的转化率降低，E错误。(3)根据题给数据，由Ksp(BaCO3)＝c(Ba2＋)·c(CO)得c(Ba2＋)＝4×10－8 mol·L－1，混合后溶液中，c(Ba2＋)＝2×10－8 mol·L－1，要想产生BaSO4沉淀，至少需要Qc＝‎ c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp(BaSO4)，计算得c(SO)＝5×10－3 mol·L－1，则加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是0.01 mol·L－1。‎ 答案　Ⅰ. Ⅱ.(1)D　CO－2e－＋CO===2CO2‎ ‎(2)①AC　②0.1 mol·L－1·min－1　③AB　(3)0.01‎ ‎28．(15分)某小组同学以碳棒为电极电解CuCl2溶液时，发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物，‎ 同学们阅读资料并设计了如下过程：‎ Ⅰ.有关资料：铜的化合物颜色性质如下 物质 颜色、性质 物质 颜色、性质 氢氧化铜Cu(OH)2‎ 蓝色固体不溶于水 硫酸铜(CuSO4)‎ 溶液呈蓝色 氧化亚铜(Cu2O)‎ 红色固体不溶于水 氯化铜(CuCl2)‎ 浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色 氯化亚铜(CuCl)‎ 白色固体不溶于水 碱式氯化铜 绿色固体 不溶于水 Ⅱ.探究实验：‎ ‎(1)提出假设 ‎①红色物质一定有铜，还可能有Cu2O；‎ ‎②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为__________________________。‎ ‎(2)实验验证 取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥，连接下列装置进行实验，验证阴极产物，‎ ‎①实验前，检查装置A气密性的方法是_______________________________。‎ ‎②实验时，各装置从左至右的连接顺序为A→________→________→B→________→________。‎ ‎(3)观察现象，得出结论 实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，F中物质不变色，D中出现白色沉淀，‎ 根据现象①碳棒上的红色物质是否有Cu2O________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________________________；‎ ‎②装置________(填上图中装置编号)中________的现象说明提出假设②中的白色物质一定存在；‎ ‎③写出装置B中发生反应的化学方程式___________________________ _。‎ ‎(4)问题讨论 ‎①电解CuCl2溶液后的阴极上发生的反应为：______________________ ‎ 和_______________________________________________________________；‎ ‎②实验过程中，若装置B中的空气没有排净就开始加热，可能对实验造成的影响是__________________________________________________________。‎ 解析　(1)阴极主要发生Cu2＋得电子反应，及Cu2＋＋2e－===Cu，也可能发生反应：Cu2＋＋e－===Cu＋、Cu＋＋Cl－===CuCl↓，CuCl为白色沉淀。‎ ‎(2)～(4)由所给装置图可知，验证阴极产物的实验原理为：使氢气与阴极产物在高温下反应，由其反应产物确定阴极产物；实验方法为：首先制取氢气、并除杂、干燥，将纯净的氢气通过灼热的阴极碳棒后，再通过无水硫酸铜，验证是否生成水，若无水硫酸铜变蓝，则说明有水生成，可进一步说明阴极碳棒有Cu2O生成，否则，没有Cu2O生成；再通入硝酸银溶液看是否有沉淀生成，若硝酸银溶液中有白色沉淀生成，则该白色沉淀为氯化银，说明反应中有氯化氢气体生成，进一步说明阴极碳棒上有CuCl生成，否则，说明阴极碳棒上没有CuCl生成。装置的连接顺序为：A→E→C→B→F→D。实验中无水硫酸铜不变色，而硝酸银溶液中有白色沉淀，说明阴极碳棒上没有Cu2O而有Cu和CuCl，故硬质玻璃管中发生的反应为：2CuCl＋H22Cu＋2HCl。进而可推出电解时阴极发生的反应除生成Cu外，还生成CuCl。‎ 答案　(1)②CuCl ‎(2)①将橡胶管套在导气管上，用弹簧夹夹紧橡胶管，向分液漏斗中注入水，打开分液漏斗活塞，水的液面不会连续下降，证明装置A的气密性好(其他合理答案也可)　②E　C　F　D ‎(3)①否　F中物质不变蓝色　②D　出现白色沉淀 ‎③2CuCl＋H22Cu＋2HCl ‎(4)①Cu2＋＋Cl－＋e－===CuCl↓　Cu2＋＋e－===Cu ‎　②氢气和氧气混合加热可能发生爆炸；空气中水蒸气会干扰Cu2O是否存在的判断 ‎(二)选做题(共15分，请考生从2道题中任选一题做答。)‎ ‎37．(15分)[物质结构与性质]碳是形成化合物种类最多的元素。‎ ‎(1)CH2===CH—C≡N是制备腈纶的原料，其分子中σ键和π键的个数之比为________(填最简整数比)，写出该分子中所有碳原子的杂化方式：________________。‎ ‎(2)乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)的分子式均为C2H6O，但CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点，其原因是_______________________________。‎ ‎(3)某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为________________。‎ ‎(4)碳化硅的结构与金刚石类似，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能。如图所示为碳化硅的晶胞(其中为碳原子，为硅原子)。每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有________个。设晶胞边长为a cm，密度为b g·cm－3，则阿伏加德罗常数可表示为________(用含a、b的式子表示)。‎ 解析　(1)凡单键均为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，三键中有1个σ键和2个π键，故CH2===CH—C≡N中含有6个σ键，3个π键，故σ键和π键的个数之比为2∶1。分子中所有碳原子的价电子均参与形成了共价键，第一个和第二个碳原子有3个σ键，采取sp2杂化，而第三个碳原子只有2个σ键，采取sp杂化。‎ ‎(2)乙醇分子之间可形成氢键，故其沸点较高。‎ ‎(3)基态碳原子的未成对电子数为2个，故第四周期第Ⅷ族元素的基态原子有2个未成对电子，其基态价层电子排布式为3d84s2。‎ ‎(4)由题意碳化硅的结构与金刚石类似，则每个碳原子周围与其距离最近的硅原子应为4个。每个晶胞含有碳原子和硅原子各4个，故每个晶胞的质量为g，每个晶胞的体积为a3 cm3，则＝b g·cm－3，可得NA＝。‎ 答案　(1)2∶1　sp2、sp　(2)乙醇分子之间形成氢键 ‎(3)3d84s2　(4)4　 ‎38．(15分)[有机化学基础]一种新型黏合剂E的结构简式为 ‎，通过丙烯可制得E，其工业合成路线如图所示：‎ 已知：2CH2===CHCH3＋2NH3＋3O2 ‎2CH2===CHCN＋6H2O 请回答下列问题：‎ ‎(1)D的结构简式为______________。‎ ‎(2)写出反应类型：反应①________；反应③________。‎ ‎(3)反应②和③的目的是________________；反应③的条件是______________________________。‎ ‎(4)写出2种具有酸性的B的同分异构体：________、________。‎ ‎(5)写出B和D反应的化学方程式：________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ 解析　高分子化合物E的主链上全部是碳原子，E是加聚反应的产物，其单体分别为CH2===CHCOOCH3和CH2===CHCONH2。结合合成路线可知，‎ A为CH2===CHCH2X(X代表卤素)，‎ B为CH2===CHCOOCH3，‎ C为CH2===CHCN，‎ D为CH2===CHCONH2。‎ 答案　(1)CH2===CHCONH2‎ ‎(2)取代反应　消去反应 ‎(3)保护碳碳双键　NaOH/CH3CH2OH，加热 ‎(4)CH2===CH—CH2—COOH CH3—CH===CH—COOH ‎ (任意两种) ‎ 一、选择题(本题共7个小题，每小题只有一个选项符合题意，每题6分，共42分)‎ ‎1．下列说法中不正确的是 (　　)。‎ A．人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物 B．太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于节能环保 C．“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰，水的能量高 D．锅炉中沉积的CaSO4可用Na2CO3溶液浸泡后再用酸溶解去除 解析　光导纤维的成分是SiO2，不属于有机高分子化合物，A项错误；锅炉中沉积的CaSO4用Na2CO3浓溶液浸泡后，可使CaSO4转化为CaCO3，然后再用酸溶解而除去，D项正确。‎ 答案　A ‎2．分子式为C7H14O2的有机物Q，在稀硫酸中经加热可转化为乙醇与一种酸性物质，则Q的结构最多有 (　　)。‎ A．6种 B．4种 C．3种 D．2种 解析　因水解生成了乙醇和一种酸性物质，故Q是由戊酸与乙醇反应形成的酯，戊酸可表示为C4H9COOH，丁基有4种结构，即戊酸有4种结构，因此Q最多有4种。‎ 答案　B ‎3．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 (　　)。‎ A．向AlCl3溶液中加入过量浓氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O B．将含有0.1 mol Ba(OH)2的溶液与含有0.2 mol NaHSO4的溶液混合：H＋＋SO＋OH－＋Ba2＋===BaSO4↓＋H2O C．向澄清石灰水中通入过量CO2：OH－＋CO2===HCO D．Na2O2溶于水：2O＋2H2O===4OH－＋O2↑‎ 解析　Al(OH)3不能溶解在氨水中，A错；由题目数据NaHSO4中H＋可反应完但SO有剩余，二者的化学计量数相同，B错；D中Na2O2不能写成离子形式，D错。‎ 答案　C ‎4．某化学学习小组学习电化学后，设计了下面的实验装置图：‎ 下列有关该装置图的说法中正确的是 (　　)。‎ A．合上电键后，盐桥中的阳离子向甲池移动 B．合上电键后，丙池为电镀银的电镀池 C．合上电键后一段时间，丙池中溶液的pH增大 D．合上电键后一段时间，当丙池中生成标准状况下560 mL气体时，丁池中理论上最多产生2.9 g固体 解析　选项A，甲池与乙池及盐桥构成了原电池，锌为负极，失电子生成锌离子进入甲池，盐桥中阳离子向乙池移动，A错。选项B，电镀银时，银应该作阳极，但丙池中银为阴极，B错。选项C，丙池在电解过程中，不断生成H＋，溶液的pH减小。选项D，丙池硝酸银溶液电解会生成氧气，丁池氯化镁溶液电解生成氯气、氢气和Mg(OH)2沉淀，根据反应过程中的电子得失守恒可得物质的量关系式：O2～2Mg(OH)2，根据丙池中生成气体即氧气的量可得Mg(OH)2的物质的量为0.05 mol，即2.9 g，D正确。‎ 答案　D ‎5．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 (　　)。‎ A．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 B．1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ，其热化学方程式：S＋O2===SO2　ΔH＝‎ ‎－297.3 kJ·mol－1‎ C．1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成1 mol BaSO4沉淀时放出的热量叫 做中和热 D．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关 解析　B项，没有注明物质的状态，不正确；在一定条件下，酸和碱在稀溶液中，发生中和反应而生成1 mol水时放出的热量是中和热，C不正确。‎ 答案　A ‎6．下列实验操作中，主要不是从安全因素考虑的是 (　　)。‎ A．用NH4Cl、Ca(OH)2制备NH3时，可用如图所示装置吸收尾气 B．制备Fe(OH)2时，吸有NaOH溶液的胶头滴管要插入亚铁盐溶液中再挤出NaOH溶液 C．加热试管中的固体时，试管口应略向下倾斜 D．用氢气还原氧化铜时，先通一会氢气，再加热氧化铜 解析　A项中装置可防止倒吸导致的反应容器破裂类的事故发生；B项中操作主要是防止NaOH溶液在滴入亚铁盐溶液过程中带入空气；C项中操作可避免固体受热时可能产生的水蒸气液化后倒流导致的试管破损；D项中操作可防止加热时可能产生的爆炸。‎ 答案　B ‎7．已知一定温度下，有下列难溶电解质的溶解平衡数据：‎ 物质 Fe(OH)2‎ Cu(OH)2‎ Fe(OH)3‎ Ksp/25 ℃‎ ‎8.0×10－16‎ ‎2.2×10－20‎ ‎4.0×10－38‎ 完全沉淀时的pH范围 ‎≥9.6‎ ‎≥6.4‎ ‎3～4‎ 则对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不正确的是 (　　)。‎ A．向该混合溶液中加过量铁粉，能观察到红色固体析出 B．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀 C．该混合溶液中c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]>5∶4‎ D．向该混合溶液中加入适量氯水，并调节pH至3～4后过滤，能得到纯净 的CuSO4溶液 解析　向混合溶液中加过量铁粉，一定产生铜，能观察到红色固体析出，A正确；B项，通过计算知，首先析出红褐色的氢氧化铁沉淀，B正确；由于阳离子都水解，浓度减小，所以C正确；因为溶液中含有氯离子，得不到纯净的硫酸铜溶液，D不正确。‎ 答案　D 第Ⅱ卷(非选择题　共58分)‎ 二、(一)必做题(包括3个小题，共43分)‎ ‎26．(15分)党的十八大报告中首次提出“美丽中国”的宏伟目标。节能减排是中国转型发展的必经之路，工业生产中联合生产是实现节能减排的重要措施，下图是几种工业生产的联合生产工艺：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)装置甲为电解池，根据图示转化关系可知：A为____________(填化学式)，阴极反应式为____________。‎ ‎(2)装置丙的反应物为Ti，而装置戊的生成物为Ti，这两个装置在该联合生产中并不矛盾，原因是_________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ 装置戊进行反应时需要的环境为________(填字母序号)。‎ A．HCl气体氛围中 B．空气氛围中 C．氩气氛围中 D．水中 ‎(3)装置乙中发生的是工业合成甲醇的反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0。‎ ‎①该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表：‎ 温度/℃‎ ‎250‎ ‎350‎ K ‎2.041‎ x 符合表中的平衡常数x的数值是________(填字母序号)。‎ A．0 B．0.012 C．32.081 D．100‎ ‎②若装置乙为容积固定的密闭容器，不同时间段各物质的浓度如下表：‎ c(CO)‎ c(H2)‎ c(CH3OH)‎ ‎0 min ‎0.8 mol·L－1‎ ‎1.6 mol·L－1‎ ‎0‎ ‎2 min ‎0.6 mol·L－1‎ y ‎0.2 mol·L－1‎ ‎4 min ‎0.3 mol·L－1‎ ‎0.6 mol·L－1‎ ‎0.5 mol·L－1‎ ‎6 min ‎0.3 mol·L－1‎ ‎0.6 mol·L－1‎ ‎0.5 mol·L－1‎ 反应从2 min到4 min之间，H2‎ 的平均反应速率为________。反应达到平衡时CO的转化率为________。反应在第2 min时改变了反应条件，改变的条件可能是________(填字母序号)。‎ A．使用催化剂 B．降低温度 C．增加H2的浓度 ‎(4)装置己可以看作燃料电池，该燃料电池的负极反应式为____________ ____________________________________________________________。‎ 解析　(1)装置甲为电解饱和NaCl溶液的装置，阳极为Cl－失电子，被氧化为Cl2，阴极水电离的H＋得电子，生成氢气和NaOH。‎ ‎(2)装置丙和装置戊的作用是提纯Ti。装置戊中发生的反应是钠还原TiCl4的反应，而高温条件下钠与氧气反应，需要无氧和无水环境。‎ ‎(3)①ΔH<0，所以正反应为放热反应，故平衡常数随着温度的升高而降低，x<2.041，而且因为是可逆反应，平衡常数不可能为0。②根据表格中CO或CH3OH的浓度可知y＝1.2 mol·L－1，所以反应从2 min到4 min之间，H2的平均反应速率为＝0.3 mol·L－1·min－1；4 min时，反应达到平衡，故CO的转化率为×100%＝62.5%；0～2 min的反应速率比2～4 min的反应速率小，故2 min时可能使用了催化剂。‎ ‎(4)装置己是由甲醇、氧气、NaOH溶液构成的燃料电池，负极反应为甲醇在碱性条件下失电子的反应。‎ 答案　(1)Cl2　2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－‎ ‎(2)进入装置丙的Ti含有的杂质较多，从装置戊中出来的Ti较为纯净　C ‎(3)①B　②0.3 mol·L－1·min－1　62.5%　A ‎(4)CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O ‎27．(13分)已知：H2A的A2－可表示S2－、SO、SO、SiO或CO。‎ ‎(1)常温下，向20 mL 0.2 mol·L－1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L－1 NaOH溶液。有关微粒物质的量变化如下图(其中Ⅰ代表H2A，Ⅱ代表HA－，Ⅲ代表A2－)。请根据图示填空：‎ ‎①当V(NaOH)＝20 mL时，溶液中离子浓度大小关系：________。‎ ‎②等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后，其溶液中水的电离程度比纯水________(填“大”、“小”或“相等”)，欲使NaHA溶液呈中性，可以向其中加入_______________________________________________________。‎ ‎(2)有关H2A的钠盐的热化学方程式如下：‎ ‎①Na2SO4(s)===Na2S(s)＋2O2(g)‎ ΔH1＝＋1 011.0 kJ·mol－1‎ ‎②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)‎ ΔH2＝－221.0 kJ·mol－1‎ 则反应③Na2SO4(s)＋4C(s)===Na2S(s)＋4CO(g)　ΔH3＝________ kJ·mol－1。工业上制备Na2S时往往还要加入过量的碳，同时还要通入空气，目的有两个，其一是利用碳与氧气反应放出的热，维持反应③所需温度；其二是_________________________________________________________________。‎ ‎(3)若H2A为硫酸：t ℃时，pH＝2的稀硫酸和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，则该温度下水的离子积常数KW＝________。‎ 解析　(1)①由题图可知，当氢氧化钠溶液的体积为20 mL时，c(HA－)>‎ c(A2－)>c(H2A)，则NaHA溶液中，HA－电离程度大于水解程度。②等体积等浓度的氢氧化钠溶液和H2A溶液混合，相当于得到NaHA溶液，由第①小问知，NaHA溶液显酸性，所以其水溶液中水的电离受到抑制，小于纯水的电离程度，向其中加入碱可使其呈中性。‎ ‎(2)根据盖斯定律，由①＋②×2＝③可得ΔH3＝＋569.0 kJ·mol－1。‎ ‎(3)根据KW的定义，KW＝c(H＋)·c(OH－)，由于pH＝2的稀硫酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈中性，即稀硫酸中的c(H＋)和氢氧化钠溶液中的c(OH－)都为10－2 mol·L－1，在t ℃时，氢氧化钠溶液中，c(H＋)＝‎ ‎10－11 mol·L－1、c(OH－)＝10－2 mol·L－1，所以KW＝10－13。‎ 答案　(1)①c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)　②小　碱　(2)＋569.0　使硫酸钠得到充分还原(或提高Na2S产量)　(3)10－13‎ ‎28．(15分)某实验小组同学根据所学原理探究溴乙烷的化学性质，设计如下实验探究方案。请按要求回答下列问题：‎ ‎(1)同学甲先根据溴乙烷的结构式：，推测：(Ⅰ)断①键，溴乙烷可以发生____________反应；(Ⅱ)断①和②键，溴乙烷可以发生____________反应。‎ ‎(2)同学甲和乙根据推测(Ⅰ)设计实验：‎ 实验步骤 实验现象或解释 a.取少量溴乙烷加水充分混合，进行导电实验 电路中的灵敏电流计指针没有明显偏转，设计此操作步骤的目的是_________________________ ____________________________‎ b.取少量溴乙烷加入NaOH溶液混合，振荡后加热，使其充分反应，静置 溴乙烷发生反应的化学方程式为_____________‎ 续表 c.取少许b的上层清液，滴加硝酸银溶液 出现棕黑色不溶物 d.取少许b的上层清液，先滴加________至________，再滴加________溶液 ‎________________________________________________________________________‎ e.利用________(波谱法)可检验该反应的有机产物 ‎(3)同学甲和丙根据推测(Ⅱ)设计如下实验装置，验证气体产物，具体实验方案如表所示，请完成下表：‎ 在A装置后依次 连接的装置 现象 解释 设计 装置 盛装药品 方案Ⅰ C ‎________‎ C中溶液________‎ C中化学方程式：________________________________________________________________________‎ 方案Ⅱ B ‎________‎ B中无明显变化 装置B的作用是________，理由：_____ ____________________________________________________________‎ C ‎________‎ C中溶液紫色褪去 经综合分析，得知A中反应的化学方程式： ______________‎ ‎__________________________‎ 答案　(1)取代(水解)　消去　(2)证明溴乙烷是非电解质CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr　稀硝酸　酸性　硝酸银　出现浅黄色沉淀　红外光谱、核磁共振氢谱、质谱 ‎(3)‎ 溴的四氯 化碳溶液 棕红色 褪去 CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br 水 吸收乙醇　乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色 酸性高锰酸钾溶液 CH3CH2Br＋NaOH CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O ‎(二)选做题(共15分，请从2道题中任选一题做答)‎ ‎37．(15分)[物质结构与性质]已知：A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等；B是短周期中原子半径最大的元素；C元素3p能级半充满；E是所在周期电负性最大的元素；F是第四周期未成对电子最多的元素。‎ 试回答下列有关的问题：‎ ‎(1)写出F元素的电子排布式：________________。‎ ‎(2)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子，则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为__________。‎ ‎(3)已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子，一种为极性分子，属于极性分子的化合物的分子立体构型是________________。‎ ‎(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是________(写元素符号)。四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液，物质的量浓度相同时，pH由大到小的顺序是________________(写化学式)。‎ ‎(5)由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中，阴、阳离子都具有球型对称结构，它们都可以看做刚性圆球，并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图：‎ 晶胞中距离一个B＋最近的B＋有________个。若晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则E－的离子半径为________cm(用含NA与ρ的式子表达)。‎ 解析　A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大，由“A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子云相等”推出A为O，由“B是短周期中原子半径最大的元素”推出B为Na，由“C元素3p能级半充满”推出C为P，‎ 由“F是第四周期未成对电子最多的元素”推出F为Cr，由“E是所在周期电负性最大的元素”及原子序数大小关系推出E为Cl，则D为S。‎ ‎(2)含四个原子的A的氢化物为H2O2，其氧原子的杂化轨道类型为sp3。‎ ‎(3)CE3和CE5为PCl3和PCl5，PCl3是极性分子，空间构型为三角锥形，PCl5为非极性分子。‎ ‎(4)同周期主族元素第一电离能从左到右有增大的趋势，但第ⅤA族反常，第一电离能由大到小的顺序是Cl>P>S>Na。四种元素最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、H3PO4、H2SO4、HClO4，NaOH是碱，H3PO4是中强酸，H2SO4、HClO4都是强酸，物质的量浓度相同时，pH由大到小顺序为NaOH>H3PO4>HClO4>H2SO4。‎ ‎(5)与Na＋最近的Na＋共有12个。设正方形(晶胞截面图)的边长为a cm、Cl－的半径为r cm，ρa3＝×58.5，得a＝，r＝a＝。‎ 答案　(1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1‎ ‎(2)sp3　(3)三角锥形 ‎(4)Cl>P>S>Na　NaOH>H3PO4>HClO4>H2SO4‎ ‎(5)12　 ‎38．(15分)[有机化学基础]塑化剂是工业上被广泛使用的高分子材料助剂，在塑料加工中添加这种物质，可以使其柔韧性增强，容易加工。塑化剂可合法用于工业生产，但禁止作为食品添加剂。截止2011年6月8日，台湾被检测出含塑化剂食品已达961种，据媒体报道，2012年岁末，我国大陆多种著名品牌白酒也陷入了塑化剂风波。‎ 常见塑化剂为邻苯二甲酸酯类物质，某有机物J(C19H20O4)是一种塑料工业中常用的塑化剂，可用下列合成路线合成。‎ Ⅱ.控制反应条件，使物质A中的支链Y不与NaOH溶液发生反应；‎ Ⅲ.F与浓溴水混合不产生白色沉淀。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)E中官能团的名称为________；F中官能团的电子式为________。‎ ‎(2)写出A＋F→J的化学反应方程式：____________________________ _‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(3)写出下列化学反应类型：反应①___________________________________；‎ 反应④__________________。‎ ‎(4)写出F的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式：______________。‎ ‎(5)C4H9OH的同分异构体中属于醇类的有________种，写出其中具有手性碳的同分异构体的结构简式：____________。‎ ‎(6)以含碳原子数不同的苯的同系物为原料，可以合成不同种类的塑化剂。教材中苯及其同系物的通式是CnH2n－6(n≥6)，某同学根据等差数列公式推导出该系列的通式却是Cn＋5H2n＋4，老师告诉该同学他推导出的通式也是正确的，但其中n的意义和取值范围与教材中的通式不同，请问：通式Cn＋5H2n＋4中n的意义是________，其取值范围是________。‎ ‎ (1)E的官能团为氯原子；F的官能团为羟基，其电子式为H。(5)丁基有四种同分异构体，故C4H9OH有4种属于醇的同分异构体，即CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH，其中CH3CH2CH(OH)CH3中连有羟基的碳原子为手性碳原子。(6)通过对Cn＋5H2n＋4进行取值可知n的意义及其取值范围。‎ 答案　(1)氯原子　H ‎ (6)代表苯及其同系物这一系列中的第n项　n≥1‎ 保温训练(三)‎ ‎(时间：60分钟　分值：100分)‎ 第Ⅰ卷(选择题　共42分)‎ 一、选择题(本题共7个小题，每小题只有一个选项符合题意，每题7分，共42分)‎ ‎1．化学与生产、生活、环境密切相关，下列说法正确的是 (　　)。‎ A．SiO2制成的玻璃纤维，由于导电能力强而被用于制造通讯光缆 B．采用“绿色化学”工艺，建立环境友好型化工体系 C．大量开采地下水，以满足社会对水的需求 D．石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料 解析　二氧化硅是不导电的，A不正确；大量开采地下水，会导致水资源短缺，不利于可持续发展，C不正确；石油和煤不可再生，D不正确。‎ 答案　B ‎2．下列说法中错误的是 (　　)。‎ A．乙烯通过加成反应、乙烷通过取代反应均可得到一氯乙烷(CH3CH2Cl)‎ B．在催化剂存在下，苯可以与硝酸或溴水发生取代反应 C．葡萄糖、乙酸、乙醇三种物质的溶液可用新制Cu(OH)2区别开 D．聚氯乙烯、聚乙烯均属于饱和有机物 解析　乙烷与氯气发生取代反应、乙烯与HCl发生加成反应均可得到一氯乙烷，A对；苯与溴水不反应，B错；乙酸与新制Cu(OH)2发生中和反应得到蓝色溶液，加热时葡萄糖与新制Cu(OH)2作用得到砖红色沉淀，乙醇与新制Cu(OH)2不反应，C对；聚氯乙烯、聚乙烯中碳原子形成的均是单键，D对。‎ 答案　B ‎3．下列说法正确的是 (　　)。‎ A．打开盛浓盐酸的试剂瓶可看到白色的雾，这说明HCl不稳定 B．蔗糖中滴入浓硫酸，蔗糖变黑，这说明浓硫酸是氧化性酸 C．胆矾晶体中滴入浓硫酸，胆矾由蓝色变为白色，这说明浓硫酸有脱水性 D．碳酸、亚硫酸和次氯酸都是不稳定性酸 解析　打开盛浓盐酸的试剂瓶可看到白色的雾，这说明浓盐酸沸点低，易挥发，这是盐酸的一种物理性质，与HCl的稳定性无关，故A错。浓硫酸使蔗糖变黑是由于其有脱水性，B错。浓硫酸使胆矾晶体变白是由于其有吸水性，C错。碳酸、亚硫酸和次氯酸常温下都易分解，都是不稳定性酸，D正确。‎ 答案　D ‎4．已知A～F六种常见物质中，B是空气的主要成分之一，其他均是常见的化合物，其中E是一种常见的溶剂，F是一种温室气体。它们之间的转化关系如图所示。下列说法中正确的是 (　　)。‎ A．化合物A是一种碱性氧化物 B．图中①②③三个反应均为氧化还原反应 C．化合物D是一种强碱 D．化合物C的水溶液呈酸性 解析　由转化关系知A是Na2O2，B是O2，C是Na2CO3，D是NaOH，E是H2O，F是CO2。Na2O2不属于碱性氧化物，A错。反应③是非氧化还原反应，B错。Na2CO3的水溶液呈碱性，D错。‎ 答案　C ‎5．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为14。X与Z同主族，Y与W同主族，且X的原子半径小于Y。下列叙述正确的是 (　　)。‎ A．Y的简单阴离子半径小于Z的简单阳离子半径 B．Y与X形成的化合物沸点高于W与X形成的化合物的沸点 C．X2Y2加入酸性高锰酸钾溶液中，X2Y2作氧化剂 D．W元素的最高价氧化物对应的水化物是弱酸 解析　先确定四种元素依次是H、O、Na、S。O2－与Na＋的电子层结构相同，O2－的半径大于Na＋，A错。根据通常条件下H2O呈液态而H2S呈气态推断B正确。当H2O2与强氧化剂酸性高锰酸钾溶液作用时，H2O2作还原剂，C错。H2SO4为强酸，D错。‎ 答案　B ‎6．下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是 (　　)。‎ 选项 实验操作 实验现象 结论 A 在沸水中不断滴入饱和FeCl3溶液，持续加热 有红褐色沉淀生成 生成了Fe(OH)3胶体 B ‎“充满NO2的气球”浸泡在冷水中 颜色变浅 反应2NO2(g) N2O4(g)放热 C 向饱和Na2CO3溶液加入BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加入稀盐酸 有气泡生成 Ksp(BaSO4)”或“<”)。‎ ‎②在T2温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)＝________。‎ ‎③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2，在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。‎ ‎④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填代号)。‎ ‎(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。‎ ‎①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。‎ 例如：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－867 kJ·mol－1‎ ‎2NO2(g)N2O4(g)　ΔH2＝－56.9 kJ·mol－1‎ 写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式：__________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为_______________________________________。‎ ‎③常温下，0.1 mol·L－1的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数Ka＝________。‎ 解析　(1)①由图中曲线可以看出，在催化剂表面积相同的情况下，T1温度时先达到平衡，则T1>T2，但温度高时CO2的浓度小，说明升高温度平衡逆向移动，该反应的正反应为放热反应，即ΔH<0。②v(N2)＝v(CO2)＝×＝0.025 mol·L－1·s－1。③温度相同，质量相同的催化剂，表面积越小反应速率越慢。④a项，只能说明t1时正反应速率最快，但不一定处于平衡状态；c项，t1时，只能说明n(NO)＝n(CO2)，不能说明正逆反应速率相等，不是平衡状态。(2)①根据盖斯定律，将两个热化学方程式相减可得CH4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－810.1 kJ·mol－1。②CO2转变成HCOOH，碳的化合价降低，CO2被还原，即CO2发生还原反应与H＋结合生成HCOOH。③甲酸的电离平衡为HCOOHH＋＋HCOO－，0.1 mol·L－1的HCOONa溶液中存在水解平衡：H2O ‎＋HCOO－HCOOH＋OH－，溶液中c(HCOO－)＝(0.1－1.0×10－4)mol·L－1，c(H＋)＝10－10 mol·L－1，c(HCOOH)＝10－4 mol·L－1，故电离平衡常数Ka＝＝ ‎＝10－7 mol·L－1。‎ 答案　(1)①<　②0.025 mol·L－1·s－1　③如图 ‎④bd ‎(2)①CH4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－810.1 kJ·mol－1‎ ‎②CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH ‎③10－7 mol·L－1‎ ‎28．(15分)某研究性学习小组欲利用下列装置制取少量次氯酸钠，并进一步探究次氯酸钠的化学性质。‎ 相关资料：反应Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O属于放热反应，温度稍高时便发生副反应3Cl2＋6NaOH===NaClO3＋5NaCl＋3H2O。‎ ‎(1)制取氯气时，在烧瓶中加入一定量的二氧化锰，通过____________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。请在装置A、B、C中选择一个合适的装置放在②处：____________。‎ ‎(2)部分学生认为上述装置存在缺点，他们指出在①②装置之间应增加如D所示的装置，你认为D中所盛液体是________，其作用是________________________________________________。‎ D ‎(3)该小组对产品的性质进行了如下探究。‎ 第一步，测其pH＝10。结合相关离子方程式解释原因：‎ ‎_________________________________________________________________。‎ 第二步，该小组的同学选用了紫色石蕊试液对次氯酸钠的性质进行探究。请你帮助他们完成下表：‎ 实验操作 预期现象 结论 解析　(1)由于氯气和氢氧化钠反应是放热反应，且温度过高时，会发生副反应，所以应选择装置C。(2)由于盐酸易挥发，制得的Cl2中含有HCl杂质，所以需要加洗气装置。(3)次氯酸钠溶液水解呈碱性；由于次氯酸钠溶液除呈碱性外还有漂白性，故加入紫色石蕊试液后先变蓝后褪色。‎ 答案　(1)分液漏斗　C ‎(2)饱和食盐水　除去Cl2中的HCl ‎(3)NaClO是强碱弱酸盐，水解呈碱性，ClO－＋H2OHClO＋OH－‎ 实验操作 预期现象 结论 取一干净试管，加入1～2 mL产品，然后滴加几滴紫色石蕊试液 溶液先变蓝后褪色 次氯酸钠溶液具有碱性和氧化性(或漂白性)‎ ‎(二)选做题(共15分，请考生从2道题中任选一题做答)‎ ‎37．(15分)[物质结构与性质]卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。‎ ‎(1)气态氟化氢中存在二聚分子(HF)2，这是由于______________________。‎ ‎(2)I属于多卤素阳离子，根据VSEPR模型推测I的立体构型为____________，中心I原子的杂化轨道类型为________。‎ ‎(3)基态溴原子的电子排布式为____________，碘原子价电子的电子排布图为____________。‎ ‎(4)卤素互化物如IBr、ICl等与卤素单质结构相似、性质相近。Cl2、IBr、ICl沸点由高到低的顺序为____________，I和Cl相比，电负性较大的是____________，ICl中I元素的化合价为________。‎ ‎(5)请推测①HClO4、②HIO4、③H5IO6[可写成(HO)5IO]三种物质的酸性由强到弱的顺序为________(填序号)。‎ ‎(6)卤化物RbICl2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物和卤素互化物，该反应的化学方程式为________________。‎ RbICl2的晶体结构与NaCl相似，晶胞边长为685.5 pm，RbICl2晶胞中含有________个氯原子，RbICl2晶体的密度是________g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值。阿伏加德罗常数的值为NA)。‎ 解析　(1)HF分子间可通过分子间氢键形成缔合分子。‎ ‎(2)设定一个碘原子为中心原子，则该中心原子的孤电子对数为：×(7－1－1×2)＝2，则该中心原子采取sp3杂化，微粒的立体构型为V形。‎ ‎(4)Cl2、IBr、ICl分子结构相似，相对分子质量大的分子间作用力大，其熔沸点高。‎ ‎(5)含氧酸分子中非羟基氧原子越多，其酸性越强。‎ ‎(6)根据题意RbICl2的晶体结构与NaCl相似，则Rb和I相当于NaCl晶胞中的Na。则每个晶胞中含有8个Cl，Rb和I均为4个。‎ 答案　(1)HF分子间形成氢键 ‎(2)V形　sp3‎ ‎(3)1s22s22p63s23p63d104s24p5或[Ar]3d104s24p5　 ‎ ‎(4)IBr>ICl>Cl2　Cl　＋1价 ‎(5)①②③‎ ‎(6)RbICl2RbCl＋ICl　8　 ‎38．(15分)[有机化学基础]现有几种有机物之间的转化关系如图所示(部分产物和条件省略)，已知A为氯代醇。‎ 请根据上述信息，回答下列问题：‎ ‎(1)A的结构简式为________。‎ ‎(2)上述流程中，有机反应类型相同的是________。‎ A．①② B．③④ C．⑤⑨ D．⑦⑧‎ ‎(3)下列有关E的说法正确的是________。‎ A．E属于二元醇 B．E能与钠反应产生气体 C．E能使溴的四氯化碳溶液褪色 D．E能发生银镜反应 ‎(4)I有多种同分异构体，写出同时满足下列条件的I的所有同分异构体的结构简式：____________________________________________________________。‎ ‎①能水解且能与新制氢氧化铜反应生成砖红色固体；②能与钠反应放出气体。‎ ‎(5)写出反应⑤的化学方程式：___________________________________。‎ 解析　结合信息①和J的结构简式，逆推A的结构简式为，由于G为高聚物，所以A到D发生消去反应(注意反应条件为浓硫酸、加热，故脱去的小分子是H2O，而不是HCl)，D为，G为 ‎。A发生氧化反应生成B，B为。C在氢氧化钠溶液中发生中和反应和取代反应生成 F ，F经酸化生成 I 。B发生消去反应生成 E(CH2===CH—CHO)，E发生加成反应生成 H(CH3CH2CHO或CH3CH2CH2OH)。‎ 答案　(1) ‎ ‎(2)ABC　(3)CD ‎(4)HCOOCH2CH2OH、HCOOCH(OH)CH3‎