三年高考(2016-2022)高考化學(xué)試題分項版解析 專題15 元素及其化合物知識的綜合應(yīng)用(含解析)

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1、三年高考(2016-2022)高考化學(xué)試題分項版解析 專題15 元素及其化合物知識的綜合應(yīng)用(含解析)1【2018天津卷】下圖中反應(yīng)是制備SiH4的一種方法,其副產(chǎn)物MgCl26NH3是優(yōu)質(zhì)的鎂資源?;卮鹣铝袉栴}:(1)MgCl26NH3所含元素的簡單離子半徑由小到大的順序(H-除外):_,Mg在元素周期表中的位置:_,Mg(OH)2的電子式:_。(2)A2B的化學(xué)式為_。反應(yīng)的必備條件是_。上圖中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有_。(3)在一定條件下,由SiH4和CH4反應(yīng)生成H2和一種固體耐磨材料_(寫化學(xué)式)。(4)為實現(xiàn)燃煤脫硫,向煤中加入漿狀Mg(OH)2,使燃燒產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的Mg化合

2、物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。(5)用Mg制成的格氏試劑(RMgBr)常用于有機合成,例如制備醇類化合物的合成路線如下:依據(jù)上述信息,寫出制備所需醛的可能結(jié)構(gòu)簡式:_?!敬鸢浮?r(H+)r(Mg2+)r(N3)r(Cl) 第三周期A族 Mg2Si 熔融,電解 NH3,NH4Cl SiC 2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O CH3CH2CHO,CH3CHO【解析】為;(2)根據(jù)流程圖,以及元素守恒,A2B中含有Si和Mg,即化學(xué)式為Mg2Si;反應(yīng)為電解熔融狀態(tài)的MgCl2得到金屬鎂,即必備的條件是熔融和電解;根據(jù)流程可以循環(huán)使用的物質(zhì)為NH3和NH4Cl;(3)在一定

3、條件下,由SiH4和CH4反應(yīng)生成H2和一種固體耐磨材料,該耐磨材料一定有Si和C,考慮到課本中介紹了碳化硅的高硬度,所以該物質(zhì)為SiC;(4)煤燃燒產(chǎn)生SO2,SO2與Mg(OH)2反應(yīng):Mg(OH)2SO2=MgSO3H2O,MgSO3中S被氧氣氧化,其反應(yīng)是2MgSO3O2=2MgSO4,因此總反應(yīng)為2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O;(5)根據(jù)流程圖,推出所需的醛是CH3CH2CHO或CH3CHO;考點定位:考查微粒半徑大小比較、化學(xué)用語的考查、結(jié)構(gòu)簡式的推斷等知識。 【試題點評】思路點撥:(5)問,比較新穎,考查了一道有機物試題,涉及有機物結(jié)構(gòu)簡式的推斷,根據(jù)流

4、程,格氏試劑與醛基反應(yīng),醛基中C=O一個鍵發(fā)生斷裂,O原子轉(zhuǎn)化成OH,RMgX中的R與羰基上碳原子連接,因此推出醛應(yīng)為CH3CH2CHO和CH3CHO。2【2018江蘇卷】堿式硫酸鋁溶液可用于煙氣脫硫。室溫下向一定濃度的硫酸鋁溶液中加入一定量的碳酸鈣粉末,反應(yīng)后經(jīng)過濾得到堿式硫酸鋁溶液,反應(yīng)方程式為(2x)Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O2(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3+3xCaSO4+3xCO2生成物(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中x值的大小影響堿式硫酸鋁溶液的脫硫效率。(1)制備堿式硫酸鋁溶液時,維持反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間不變,提高x值的方法有_。(2)堿

5、式硫酸鋁溶液吸收SO2過程中,溶液的pH_(填“增大”、“減小”、“不變”)。(3)通過測定堿式硫酸鋁溶液中相關(guān)離子的濃度確定x的值,測定方法如下:取堿式硫酸鋁溶液25.00 mL,加入鹽酸酸化的過量BaCl2溶液充分反應(yīng),靜置后過濾、洗滌,干燥至恒重,得固體2.3300 g。取堿式硫酸鋁溶液2.50 mL,稀釋至25 mL,加入0.1000 molL1EDTA標準溶液25.00 mL,調(diào)節(jié)溶液pH約為4.2,煮沸,冷卻后用0.08000 molL1CuSO4標準溶液滴定過量的EDTA至終點,消耗CuSO4標準溶液20.00 mL(已知Al3+、Cu2+與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計量比均為11)。計

6、算(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中的x值(寫出計算過程)?!敬鸢浮浚?)適當增加CaCO3的量或加快攪拌速率(2)減?。?)25mL溶液中:n(SO42)= n(BaSO4) =0.0100 mol2.5 mL溶液中:n(Al3+) = n(EDTA)n(Cu2+)=0.1000 molL125.00 mL103LmL10.08000 molL120.00 mL103 LmL1=9.000104 mol25 mL溶液中:n(Al3+)=9.000103 mol1 mol (1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中n(Al3+)=(2x)mol;n(SO42)=3(1x)mol x

7、=0.41【解析】2.5 mL溶液中:n(Al3+) = n(EDTA)n(Cu2+)=0.1000 molL125.00 mL103LmL10.08000 molL120.00 mL103 LmL1=9.000104 mol25 mL溶液中:n(Al3+)=9.000103 mol1 mol (1-x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中n(Al3+)=(2-x)mol;n(SO42-)=3(1-x)mol=,解得x=0.41。考點定位:本題以堿式硫酸鋁溶液的制備原理為背景,考查反應(yīng)原理的理解、反應(yīng)條件的控制和有關(guān)化學(xué)式的計算?!驹囶}點評】思路點撥:向硫酸鋁溶液中加入CaCO3生成堿式硫酸鋁

8、溶液,根據(jù)平衡移動原理進行分析,CaCO3的作用是調(diào)節(jié)pH促進Al3+水解,同時將SO42-轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀;理解溶液中的離子反應(yīng)與實驗滴定方法的定量計算,理清物質(zhì)間的計量關(guān)系。3【2017北京卷】SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NOx排放。(1)SCR(選擇性催化還原)工作原理: 尿素CO(NH2)2水溶液熱分解為NH3和CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。 反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式:_。 當燃油中含硫量較高時,尾氣中SO2在O2作用下會形成(NH4)2SO4,使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4的形成:_。 尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化,測定

9、溶液中尿素(M=60 gmol 1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3,所得NH3用過量的v1 mL c1 molL1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 molL1 NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是_。(2)NSR(NOx儲存還原)工作原理:NOx的儲存和還原在不同時段交替進行,如圖a所示。 通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)NOx的儲存和還原。儲存NOx的物質(zhì)是_。 用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過程,該過程分兩步進行,圖b表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的H2與Ba(

10、NO3)2的物質(zhì)的量之比是_。 還原過程中,有時會產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān)。在有氧條件下15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時,得到的笑氣幾乎都是15NNO。將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補充完整:_15NNO+H2O【答案】(1)CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3 8NH3+6NO27N2+12H2O2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4(2)BaO81415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O molL1 -v2 10-3Lc2 molL1 =(v1c1-v2c2)10-3mol,則尿素的物質(zhì)的量為(v1c1-v2c2)10-3mol,

11、尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是(v1c1-v2c2)10-3mol60g/mola g100%=。(2)由圖示可知BaO和NOx作用生成Ba(NO3)2,Ba(NO3)2再還原為N2,則儲存NOx的物質(zhì)是BaO。由圖示可知,第一步反應(yīng)為H2與Ba(NO3)2作用生成NH3,每摩Ba(NO3)2作用生成NH3共轉(zhuǎn)移16mol電子,根據(jù)電子守恒,參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為16mol2=8mol,則消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是8:1。反應(yīng)物有15NO與NH3,結(jié)合產(chǎn)物中有水,可知還有另一反應(yīng)物O2,反應(yīng)中NH3是還原劑,15NO與O2是氧化劑,因含氮產(chǎn)物均為15NNO,則15NO與NH3

12、以1:1參加反應(yīng),結(jié)合電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學(xué)方程式為415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O。【名師點睛】試題以SCR和NSR技術(shù)控制發(fā)動機的NOx排放為載體,重點考查化學(xué)方程式書寫、化學(xué)計算、氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的應(yīng)用等知識,考查考生的讀圖能力、計算能力和對試題的綜合分析能力。注意讀圖時要結(jié)合題目要求展開,如圖a,問題中“NOx的儲存和還原。儲存.”,因此主要就是從圖左到圖右,BaO轉(zhuǎn)變成Ba(NO3)2,Pt沒有發(fā)生變化,所以BaO是儲存NOx的試劑,而Pt沒有變化則可能是該儲存過程中的催化劑。該題涉及到方程式的書寫較多,尤其是氧化還原反應(yīng)方程式的配平是解答的難點。注

13、意利用好“守恒”三原則(即質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒),注意電子得失守恒的計算關(guān)系式,即n(氧化劑)變價原子個數(shù)化合價變化值(高價低價)n(還原劑)變價原子個數(shù)化合價變化值(高價低價)。4【2017天津卷】H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害,工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放,回答下列方法中的問題。H2S的除去方法1:生物脫H2S的原理為:H2S+Fe2(SO4)3 S+2FeSO4+H2SO44FeSO4+ O2+2H2SO42Fe2(SO4)3 +2H2O (1)硫桿菌存在時,F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時的5105倍,該菌的作用是_。(2)由圖3和圖4判斷使用硫桿

14、菌的最佳條件為_。若反應(yīng)溫度過高,反應(yīng)速率下降,其原因是_。方法2:在一定條件下,用H2O2氧化H2S(3)隨著參加反應(yīng)的n(H2O2)/n(H2S)變化,氧化產(chǎn)物不同。當n(H2O2)/n(H2S)=4時,氧化產(chǎn)物的分子式為_。SO2的除去方法1(雙減法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生NaOH溶液Na2SO3溶液(4)寫出過程的離子方程式:_;CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化:CaO(s)+ H2O (l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)從平衡移動的角度,簡述過程NaOH再生的原理_。方法2:用氨水除去SO2(5)已知25,NH3H2O的Kb=1.8105,H

15、2SO3的Ka1=1.3102,Ka2=6.2108。若氨水的濃度為2.0 molL1,溶液中的c(OH)=_ molL1。將SO2通入該氨水中,當c(OH)降至1.0107 molL1時,溶液中的c()/c()=_?!敬鸢浮浚?)降低反應(yīng)活化能(或作催化劑)(2)30 、pH=2.0 蛋白質(zhì)變性(或硫桿菌失去活性)(3)H2SO4(4)2OH+SO2+H2O與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動,有NaOH生成 (5)6.0103 0.62(4)過程是NaOH與SO2的反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為2OH+SO2+H2O;根據(jù)CaO在水中的轉(zhuǎn)化:CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s

16、)Ca2+(aq)+2OH(aq),過程中Na2SO3加入CaO后,與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動,有NaOH生成。(5)根據(jù)NH3H2O的Kb=1.8105可知,=1.8105,當氨水的濃度為2.0 molL1時,溶液中的c(OH)= c()=6.0103 molL1。根據(jù)H2SO3的Ka2=6.2108可知,=6.2108,當c(OH)降至1.0107 molL1,則c(H+)=1.0107 molL1,溶液中的c()/c()=0.62?!久麕燑c睛】本題以真實化學(xué)問題為載體,考查應(yīng)用實踐能力。從化學(xué)科學(xué)特點出發(fā),牢牢把握化學(xué)的應(yīng)用性,廣泛聯(lián)系實際創(chuàng)設(shè)化學(xué)應(yīng)用情境,引領(lǐng)考生正確

17、認識化學(xué)對社會發(fā)展和人類進步的巨大貢獻,認識化學(xué)學(xué)科的價值。要求考生將基礎(chǔ)化學(xué)、基本化學(xué)原理和方法運用到實際生產(chǎn)生活中,解釋生活中相關(guān)的現(xiàn)象,解決工業(yè)生產(chǎn)的問題。題目中化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,條件的選擇,各種平衡常數(shù)的計算等為高頻考點,掌握平衡的定量定性分析為解題的關(guān)鍵,注意平衡常數(shù)的應(yīng)用。5【2017江蘇卷】堿式氯化銅是重要的無機殺菌劑。 (1)堿式氯化銅有多種制備方法方法1: 45 50時,向CuCl懸濁液中持續(xù)通入空氣得到Cu2(OH)2Cl23H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。方法2: 先制得CuCl2,再與石灰乳反應(yīng)生成堿式氯化銅。Cu與稀鹽酸在持續(xù)通入空氣的條件下反應(yīng)生成CuCl2,

18、Fe3+對該反應(yīng)有催化作用,其催化原理如圖所示。M的化學(xué)式為_。(2)堿式氯化銅有多種組成,可表示為Cua(OH)bClcxH2O。為測定某堿式氯化銅的組成,進行下列實驗:稱取樣品1.1160 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A;取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.1722 g;另取25.00 mL溶液A,調(diào)節(jié)pH 4 5,用濃度為0.08000 molL1的EDTA(Na2H2Y2H2O)標準溶液滴定Cu2+ (離子方程式為Cu2+ H2Y2CuY2+2H+),滴定至終點,消耗標準溶液30.00 mL。通過計算確定該樣品的化學(xué)式(寫出計算過程

19、)。 【答案】(1)4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl23H2O Fe2+ (2)n(Cl)=n(AgCl)=4.800103mol n(Cu2+)=n(EDTA)=0.08000 molL130.00 mL103 LmL1=9.600103 mol n(OH)=2n(Cu2+)n(Cl)=29.600103 mol4.800103 mol=1.440102 mol m(Cl)=4.800103 mol35.5 g mol 1 =0.1704 g m(Cu2+)=9.600103 mol64 g mol 1 =0.6144 g m(OH)=1.440102 mol17 g

20、mol 1 =0.2448 g n(H2O)=4.800103 mol abcx = n(Cu2+)n(OH)n(Cl)n(H2O)=2311 化學(xué)式為Cu2(OH)3ClH2O(2)由實驗可以求出該樣品中所含Cl的物質(zhì)的量,由氯離子守恒得:n(Cl)=n(AgCl)=4.800103mol由實驗結(jié)合反應(yīng)信息Cu2+ H2Y2CuY2+2H+,可以求出樣品中所含Cu元素的物質(zhì)的量:n(Cu2+)=n(EDTA)=0.08000 molL130.00 mL103 LmL1=9.600103 mol 再由化合物中電荷守恒得:n(OH)=2n(Cu2+)n(Cl)=29.600103 mol4.80

21、0103 mol=1.440102 mol 分別求出這3種離子的質(zhì)量,根據(jù)質(zhì)量守恒,求出H2O的質(zhì)量:m(Cl)=4.800103 mol35.5 g mol 1 =0.1704 g m(Cu2+)=9.600103 mol64 g mol 1 =0.6144 g m(OH)=1.440102 mol17 g mol 1 =0.2448 g 再求出結(jié)晶水的物質(zhì)的量:n(H2O)=4.800103 mol 最后求出各粒子的個數(shù)之比,寫出化學(xué)式:因為abcx = n(Cu2+)n(OH)n(Cl)n(H2O)=2311 ,所以該樣品的化學(xué)式為Cu2(OH)3ClH2O?!久麕燑c睛】本題重點考查學(xué)生

22、對化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的計量關(guān)系、反應(yīng)條件的定量控制及化學(xué)反應(yīng)原理的理解和應(yīng)用水平,考查學(xué)生運用實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果進行化學(xué)計算的能力,也考查了學(xué)生獲取信息的能力和分析推理的能力。解題的關(guān)鍵有:分析反應(yīng)前后元素的化合價變化情況,明確反應(yīng)中的定量關(guān)系。體驗從定量的角度控制反應(yīng)的基本條件的方法。理解溶液中的離子反應(yīng)與實驗滴定方法的定量計算,理清物質(zhì)間的計量關(guān)系。綜合運用電荷守恒和質(zhì)量守恒,理清思路,做到步驟清晰、細心運算。6【2016浙江卷】化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環(huán)保型阻燃材料,受熱時按如下化學(xué)方程式分解:2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O+10MgO+3Al2O3

23、(1)寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù)_。(2)用離子方程式表示除去固體產(chǎn)物中Al2O3的原理_。(3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液,用化學(xué)方程式表示其原理_。磁性材料A是由兩種元素組成的化合物,某研究小組按如圖流程探究其組成:請回答:(1)A的組成元素為_(用元素符號表示),化學(xué)式為_。(2)溶液C可溶解銅片,例舉該反應(yīng)的一個實際應(yīng)用_。(3)已知化合物A能與稀硫酸反應(yīng),生成一種淡黃色不溶物和一種氣體(標況下的密度為1.518 gL-1),該氣體分子的電子式為_。寫出該反應(yīng)的離子方程式_。(4)寫出FG反應(yīng)的化學(xué)方程式_。設(shè)計實驗方案探究溶液G中的主要微粒(不考慮H2O、H+、K+、I-

24、)_?!敬鸢浮?(1)反應(yīng)吸熱降低溫度,固體氧化物隔絕空氣,水蒸氣稀釋空氣(2)Al2O3 +2OH2AlO2+H2O(3)MgO+2NH4Cl+H2OMgCl2+2NH3H2O或NH4Cl+H2ONH3H2O+HCl,MgO+2HCl MgCl2+H2O(1)S、Fe Fe3S4(2)制印刷電路板(3)Fe3S4+6H+3H2S+3Fe2+S(4)H2SO3+I2+H2O H2SO4+2HI取溶液G,加入過量BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則有SO42;過濾后取濾液,滴加H2O2溶液,若再產(chǎn)生白色沉淀,則有H2SO3。【解析】 MgO+2HCl MgCl2+H2O。(1)紅棕色固體B為氧化鐵

25、,與鹽酸反應(yīng)后生成黃色溶液C為氯化鐵,氯化鐵與硫氰化鉀溶液反應(yīng)顯血紅色,D為硫氰化鐵。無色氣體溶于水后為酸性,與碘反應(yīng)后生成無色溶液,酸性變強,說明原酸為弱酸,且具有還原性,為亞硫酸,則無色氣體為二氧化硫。則原化合物中含有鐵和硫元素。氧化鐵的質(zhì)量為2.400g,其物質(zhì)的量為2.400/160=0.015mol,含鐵原子的物質(zhì)的量為0.030mol,則鐵的質(zhì)量為0.03056=1.680g,則化合物中硫元素的質(zhì)量為2.960-1.680=1.280g,硫的物質(zhì)的量為1.280/32=0.040mol,則鐵與硫的物質(zhì)的量比為0.030:0.040=3:4,則化學(xué)式為:Fe3S4。(2)溶液C為氯化

26、鐵,可以溶解銅,用來制印刷電路板。(3)化合物A與硫酸反應(yīng)生成淡黃色不溶物為硫,和一種氣體,該氣體的摩爾質(zhì)量為1.51822.4=34.00,則為硫化氫。硫化氫的電子式為,該反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫和硫化氫,方程式為:Fe3S4+6H+3H2S+3Fe2+S。(4)亞硫酸和碘單質(zhì)反應(yīng)生成硫酸和氫碘酸,方程式為:H2SO3+I2+H2O H2SO4+2HI;溶液G中主要含有硫酸根離子,或許有未反應(yīng)完的亞硫酸分子,硫酸根離子用鋇鹽檢驗,亞硫酸可以用氧化劑氧化成硫酸根再檢驗,具體操作方法為:取溶液G,加入過量BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則有SO42,過濾后取濾液,滴加H2O2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則

27、有H2SO3?!究键c定位】無機推斷,離子檢驗,物質(zhì)組成的確定?!久麕燑c睛】無機推斷題要抓住突破口,例如物質(zhì)的顏色,紅棕色固體為氧化鐵,黑色的固體為碳、二氧化錳,氧化亞鐵、氧化銅等。黃色溶液為含鐵離子的溶液,淺綠色溶液為含亞鐵離子的溶液,藍色溶液為含銅離子的溶液,紫色為含高錳酸根離子的溶液或苯酚遇到氯化鐵的顏色。血紅色或紅色為硫氰化鐵溶液。黃綠色氣體為氯氣。結(jié)合顏色確定成分,進而分析其他物質(zhì)。掌握常見離子的檢驗方法。本題難度適中。7【2016新課標1卷】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍紫色)、Cr(OH)4(綠色)、Cr2O72(橙紅色)、CrO42(黃色)等形式存在,Cr(OH)3為難

28、溶于水的灰藍色固體,回答下列問題:(1)Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量,可觀察到的現(xiàn)象是_?!敬鸢浮浚?)藍紫色溶液變淺,同時有灰藍色沉淀生成,然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液; 8【2016新課標2卷】某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?;卮鹣铝袉栴}:(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1mol/L的溶液在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是_。(2)甲組同學(xué)取2mL FeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_。(3)

29、乙組同學(xué)認為甲組的實驗不夠嚴謹,該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和l滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是_。(4)丙組同學(xué)取10 mL0.1mol/LKI溶液,加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3 支試管中進行如下實驗:第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置,CCl4層呈紫色;第二只試管中加入1滴K3Fe(CN)6 溶液,生成藍色沉淀:第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。實驗檢驗的離子是_(填離子符號);實驗和說明:在I- 過量的情況下,溶液中仍含有_(填離子符號),由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為_。

30、(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl3溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_;一段時間后溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是_;生成沉淀的原因是_(用平衡移動原理解釋)?!敬鸢浮?1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)(4)Fe2+;Fe3+;可逆反應(yīng)(5)H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O,F(xiàn)e3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2;H2O2分解反應(yīng)放熱,促進Fe3+的水解平衡正向移動?!窘馕觥浚?)H2O2溶液中加入幾滴酸化的FeCl3溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反

31、應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2+2H+= 2Fe3+ 2H2O,鐵離子的溶液呈棕黃色;一段時間后溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱。隨后有紅褐色沉淀生成,產(chǎn)生氣泡的原因是H2O2分解放出氧氣,而反應(yīng)放熱,促進Fe3+的水解平衡正向移動?!究键c定位】考查鐵離子和亞鐵離子的性質(zhì),離子的檢驗,H2O2的性質(zhì),鹽類的水解等知識?!久麕燑c睛】本題以常見的鐵離子和亞鐵離子的性質(zhì)、H2O2的性質(zhì)為基礎(chǔ),考查了探究實驗方案的設(shè)計與評價,學(xué)生讀題不會感到陌生,有利于考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識,涉及鐵離子和亞鐵離子的性質(zhì),離子的檢驗,H2O2的性質(zhì),鹽類的水解等知識。人們常用KSCN溶液檢驗Fe3+的存在,若向溶液中加入幾滴K

32、SCN溶液,溶液呈血紅色,則該溶液中含義Fe3+;人們常用K3Fe(CN)6 溶液檢驗Fe2+的存在,若向溶液中加入幾滴K3Fe(CN)6 溶液,生成藍色沉淀,則該溶液中含義Fe2+。9【2016北京卷】用零價鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO3-)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點之一。(1)Fe還原水體中NO3-的反應(yīng)原理如圖所示。作負極的物質(zhì)是_。正極的電極反應(yīng)式是_。(2)將足量鐵粉投入水體中,經(jīng)24小時測定NO3的去除率和pH,結(jié)果如下:初始pHpH=2.5pH=4.5NO3的去除率接近100%50%24小時pH接近中性接近中性鐵的最終物質(zhì)形態(tài)pH=4.5時,NO3的去除率低。其原因是_。(3

33、)實驗發(fā)現(xiàn):在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時,補充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3的去除率。對Fe2+的作用提出兩種假設(shè):. Fe2+直接還原NO3;. Fe2+破壞FeO(OH)氧化層。做對比實驗,結(jié)果如圖所示,可得到的結(jié)論是_。同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式,解釋加入Fe2+提高NO3去除率的原因:_。(4)其他條件與(2)相同,經(jīng)1小時測定NO3的去除率和pH,結(jié)果如下:初始pHpH=2.5pH=4.5NO3的去除率約10%約3%1小時pH接近中性接近中性與(2)中數(shù)據(jù)對比,解釋(2)中初始pH不同時,NO3去除率和鐵的

34、最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因:_?!敬鸢浮浚?)鐵 NO3+8e+10H+=NH4+3H2O(2)因為鐵表面生成不導(dǎo)電的FeO(OH),阻止反應(yīng)進一步發(fā)生(3)本實驗條件下,F(xiàn)e2+不能直接還原NO3-;在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率。Fe2+2FeO(OH)=Fe3O4+2H+, Fe2+將不導(dǎo)電的FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4,有利于反應(yīng)的進行,使NO3-的去除率提高 (4)Fe2H=Fe2H2,初始pH較小,氫離子濃度高,產(chǎn)生的Fe2+濃度大,促使FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4,使反應(yīng)進行的更完全,初始pH高時,產(chǎn)生的Fe2+濃度小,從而造成NO3去除率和鐵的

35、最終物質(zhì)形態(tài)不同?!窘馕觥浚?)從圖中可以看出只加入鐵粉和只加入Fe2+,NO3-的去除率都不如同時加入鐵和亞鐵離子的去除率高,說明不是由于亞鐵離子的還原性提高了硝酸根的去除率,而是由于Fe2+破壞FeO(OH)生成了四氧化三鐵;同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成四氧化三鐵,該反應(yīng)的離子方程式為:Fe2+2FeO(OH)Fe3O4+2H+。加入Fe2+之所以可以提高硝酸根離子的轉(zhuǎn)化率主要因為減少了FeO(OH)的生成,生成更多的Fe3O4,增強了導(dǎo)電性,另外生成了H+,可以使pH增大的速度減慢,使NO3-的轉(zhuǎn)化率增大;(4)Fe2H=Fe2H2,初始pH較小,氫離子濃度高,產(chǎn)生

36、的Fe2+濃度大,促使FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4,使反應(yīng)進行的更完全;初始pH高時,由于Fe3+的水解,F(xiàn)e3+越容易生成FeO(OH),產(chǎn)生的Fe2+濃度小,從而造成NO3去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同?!究键c定位】本題主要是考查化學(xué)反應(yīng)原理,涉及電化學(xué)、氧化還原反應(yīng)等相關(guān)知識【名師點晴】該題一改化學(xué)原理綜合應(yīng)用的拼題,改成“借實驗考原理”的方式來考查學(xué)生應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)基本理論、化學(xué)反應(yīng)速率平衡、電化學(xué)等理論聯(lián)系實際,分析解決氧化還原反應(yīng)、速率平衡、電化學(xué)等問題的能力。此題區(qū)分度在第(4)問。實際上,我們只要抓住主要矛盾,便可簡化解題思路。我們只需要從影響速率平衡的主要因素(此題主要

37、是濃度)考慮問題即可。此問極易誘導(dǎo)學(xué)生從復(fù)雜角度分析問題,不容易得到正確答案。10【2016海南卷】某廢催化劑含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同學(xué)用15.0 g該廢催化劑為原料,回收其中的鋅和銅。采用的實驗方案如下:回答下列問題:(1)在下列裝置中,第一次浸出必須用_,第二次浸出應(yīng)選用_。(填標號)(2)第二次浸出時,向盛有濾液1的反應(yīng)器中加入稀硫酸,后滴入過氧化氫溶液。若順序相反,會造成_。濾渣2的主要成分是_。(3)濃縮硫酸鋅、硫酸銅溶液使用的器皿名稱是_。(4)某同學(xué)在實驗完成之后,得到1.5gCuSO45H2O,則銅的回收率為_?!敬?/p>

38、案】(1)D A (每空1分,共2分)(2)H2O2與固體顆粒接觸分解(每空2分,共4分)(3)蒸發(fā)皿(2分)(4)30% (3分)【解析】(3)濃縮硫酸鋅、硫酸銅溶液使用的器皿名稱是蒸發(fā)皿。(4)15.0 g廢催化劑中含有銅的物質(zhì)的量為15.0g12.8%96g/mol=0.02mol,1.5gCuSO45H2O中銅的物質(zhì)的量為1.5g250g/mol=0.006mol,則銅的回收率為0.006mol/0.02mol100%=30%??键c:考查化學(xué)工藝流程分析,化學(xué)實驗方案的分析、評價,化學(xué)實驗基本操作和化學(xué)計算?!久麕燑c睛】化學(xué)實驗常用儀器的使用方法和化學(xué)實驗基本操作是進行化學(xué)實驗的基礎(chǔ),

39、對化學(xué)實驗的考查離不開化學(xué)實驗的基本操作??疾榈慕嵌戎饕且猿R妰x器的選用、實驗基本操作為中心,通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規(guī)范性和準確及靈活運用的能力。化學(xué)工藝流程實驗方案設(shè)計與評價取材于教材、高于教材,注重創(chuàng)新是近年高考化學(xué)試題的一大特點。近年高考綜合實驗試題往往是在教材實驗、演示實驗或考生已有實驗知識的基礎(chǔ)上進行改進,創(chuàng)設(shè)新情境,提出新問題,考查考生的創(chuàng)新意識。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)根據(jù)題干給予的新信息,預(yù)測實驗現(xiàn)象等。(2)藥品使用創(chuàng)新、儀器功能拓展、實驗操作改進創(chuàng)新和實驗操作新途徑開辟等。(3)面對新情境,能夠正確提取并處理信息(準確提煉規(guī)律、嚴密推理分析

40、、做出合理解釋等)。(4)面對新問題,能夠全面深入思考,合理優(yōu)化結(jié)構(gòu),準確深刻評價等。11【2016江蘇卷】過氧化鈣(CaO28H2O)是一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑。(1)Ca(OH)2懸濁液與H2O2溶液反應(yīng)可制備CaO28H2O。Ca(OH)2+H2O2+6H2OCaO28H2O反應(yīng)時通常加入過量的Ca(OH)2,其目的是_。(2)向池塘水中加入一定量的CaO28H2O后,池塘水中濃度增加的離子有_(填序號)。ACa2+ BH+ CCO32 DOH (3)水中溶解氧的測定方法如下:向一定量水樣中加入適量MnSO4和堿性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封靜置;加入適量稀H2SO4

41、,待MnO(OH)2與I完全反應(yīng)生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示劑,用Na2S2O3標準溶液滴定至終點,測定過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:寫出O2將Mn2+氧化成MnO(OH)2的離子方程式:_。取加過一定量CaO28H2O的池塘水樣100.00 mL,按上述方法測定水中溶解氧量,消耗0.01000 molL1 Na2S2O3標準溶液13.50 mL。計算該水樣中的溶解氧(以mgL1表示),寫出計算過程。【答案】(1)提高H2O2的利用率 (2)AD (3)O22Mn24OH=MnO(OH)2 在100.00 mL水樣中I22S2O32=2IS4O62n(I2)=6.750105 molnMnO

42、(OH)2= n(I2)= 6.750105 moln(O2)=nMnO(OH)2=6.750105mol=3.375105 mol水中溶解氧=10.80 mg/L【解析】根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,獲得各物質(zhì)之間的量的關(guān)系,由此進行計算?!究键c定位】本題主要是考查氧化還原反應(yīng)方程式書寫以及溶解氧含量測定等【名師點晴】靈活應(yīng)用電子得失守恒是解答的關(guān)鍵,得失電子守恒是氧化還原反應(yīng)計算的核心思想:得失電子守恒是指在發(fā)生氧化還原反應(yīng)時,氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)。得失電子守恒法常用于氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的有關(guān)計算及電解過程中電極產(chǎn)物的有關(guān)計算等。電子守恒法解題的步驟

43、是:首先找出氧化劑、還原劑及其物質(zhì)的量以及每摩爾氧化劑、還原劑得失電子的量,然后根據(jù)電子守恒列出等式。計算公式如下:n(氧化劑)得電子原子數(shù)原子降價數(shù)n(還原劑)失電子原子數(shù)原子升價數(shù)。利用這一等式,解氧化還原反應(yīng)計算題,可化難為易,化繁為簡。12【2016上海卷】半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣,其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。半水煤氣經(jīng)過下列步驟轉(zhuǎn)化為合成氨的原料。完成下列填空:(1)半水煤氣含有少量硫化氫。將半水煤氣樣品通入_溶液中(填寫試劑名稱),出現(xiàn)_,可以證明有硫化氫存在。(2)半水煤氣在銅催化下實現(xiàn)CO變換:CO+H2OCO2+H2若半水煤氣中V(H2):V(CO

44、):V(N2)=38:28:22,經(jīng)CO變換后的氣體中:V(H2):V(N2)=_。(3)堿液吸收法是脫除二氧化碳的方法之一。已知:Na2CO3K2CO320堿液最高濃度(mol/L)2.08.0堿的價格(元/kg)1.259.80若選擇Na2CO3堿液作吸收液,其優(yōu)點是_;缺點是_。如果選擇K2CO3堿液作吸收液,用什么方法可以降低成本?_寫出這種方法涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式。_(4)以下是測定半水煤氣中H2以及CO的體積分數(shù)的實驗方案。取一定體積(標準狀況)的半水煤氣,經(jīng)過下列實驗步驟測定其中H2以及CO的體積分數(shù)。選用合適的無機試劑分別填入、方框中。該實驗方案中,步驟、的目的是:_。該實驗方

45、案中,步驟_(選填“”或“”)可以確定半水煤氣中H2的體積分數(shù)。【答案】(1)硝酸鉛(或硫酸銅);黑色沉淀(2)3:1 (3)價廉;吸收CO2能力差堿液循環(huán)使用;2KHCO3K2CO3+CO2+H2O(4)除去半水煤氣中的CO2(包括H2S)和H2O IV【解析】(4)由于半水煤氣中含有二氧化碳,所以首先利用堿液除去二氧化碳,干燥后再通過氧化銅反應(yīng),利用濃硫酸吸收產(chǎn)生的水蒸氣,利用堿液吸收產(chǎn)生的二氧化碳,進而計算體積分數(shù)。所以流程為。中KOH吸收CO2和H2S,中濃硫酸吸收水蒸氣,干燥氣體。氫氣還原氧化銅生成水蒸氣,濃硫酸吸收水蒸氣,所以該實驗方案中,步驟可以確定半水煤氣中H2的體積分數(shù)?!究?/p>

46、點定位】考查水煤氣中氣體成分測定實驗設(shè)計與探究。 【名師點睛】“教真實的化學(xué),學(xué)有用的知識”已成為大家的共識,現(xiàn)在的化學(xué)試題強調(diào)化學(xué)與生活的交融,突出理論聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際和科技前沿,強調(diào)學(xué)以致用。試題將真實的問題轉(zhuǎn)化為試題情境,真實問題的復(fù)雜性帶來了化學(xué)試題的綜合性,這就要求考生首先讀懂并捕捉到全部相關(guān)信息,弄清這些信息之間的邏輯關(guān)系,特別是確定性信息和未知信息之間的關(guān)系,為問題的解決奠定基礎(chǔ)。這顯然屬于“關(guān)鍵能力”。對于一個流程的設(shè)計和評價,要分析它由幾個部分組成,每個部分在整體中處于什么地位、有什么作用,為什么要這樣設(shè)計,這樣設(shè)計的優(yōu)缺點如何,可以如何改進等等,這些都是高考中考查綜合能力的重點。

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