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1、(北京專(zhuān)用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)項(xiàng)突破二 元素及其化合物綜合題的突破方法
1.金屬元素及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用日趨廣泛,根據(jù)相關(guān)化學(xué)知識(shí),回答下列問(wèn)題:
(1)金屬鈉在空氣中燃燒的產(chǎn)物常用于呼吸面具中的供氧劑,鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖為 ,請(qǐng)寫(xiě)出其燃燒產(chǎn)物用作供氧劑的原理: (用化學(xué)方程式表示)。?
(2)Mg的中子數(shù)為 ,化合物MgO的化學(xué)鍵類(lèi)型為 。?
(3)重鉻酸鉀(K2Cr2O7)是一種應(yīng)用廣泛的強(qiáng)氧化劑,利用酸性K2Cr2O7的相關(guān)性質(zhì)可以用來(lái)檢測(cè)酒駕。已知將K2CrO4溶于稀硫酸酸化得到重鉻酸鉀溶液,請(qǐng)寫(xiě)出酸
2、化K2CrO4制備K2Cr2O7溶液的離子方程式: ,這一過(guò)程溶液從 色變成 色。?
(4)為了避免輪船的鋼質(zhì)外殼被腐蝕,通常在輪船外殼上鑲嵌比鐵活動(dòng)性強(qiáng)的金屬以保護(hù)輪船外殼,這種金屬防護(hù)的方法叫做 。?
(5)向5.2 g Fe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5 mol·L-1的硫酸溶液140 mL時(shí),固體恰好完全溶解,所得溶液中不含F(xiàn)e3+,若用過(guò)量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物,固體減少的質(zhì)量為 g。?
2.碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測(cè)定方法是將鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為氣體,再用測(cè)碳、測(cè)硫裝置進(jìn)行測(cè)定。
3、(1)采用裝置A,在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為CO2、SO2。
①氣體a的成分是 。?
②若鋼樣中硫以FeS形式存在,A中反應(yīng):3FeS+5O2 1 +3 。?
(2)將氣體a通入測(cè)硫裝置中(如圖),采用滴定法測(cè)定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式: 。?
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克,則該鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù): 。?
(3)將氣體a通入測(cè)碳裝置中(如下圖),采用重量法測(cè)定碳的含量。
①氣體a通過(guò)B和C的目的是 。
4、?
②計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)是 。?
3.Ⅰ.NH3與NO2是常見(jiàn)的氮的化合物,研究它們的綜合利用有重要意義。
(1)NO2產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題有 (填一種)。?
(2)熱電廠通常用NH3消除燃煤煙氣中的NO2,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。?
(3)氨氣與氯化氫氣體混合的現(xiàn)象是 ,該反應(yīng)可用于 。?
(4)若將少量氨氣與過(guò)量氯氣混合,則生成一種酸性氣體和另一種化合物A,A中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),試寫(xiě)出A的電子式: ,A在一定條件下能與水反應(yīng),可用于飲用水的消毒,試寫(xiě)出此反應(yīng)的化學(xué)方程式
5、: 。?
Ⅱ.向SO2的飽和溶液中加入BaCl2溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,得混合溶液M。
(5)若將下列各物質(zhì)分別加入溶液M中,均可產(chǎn)生沉淀。其中原理相同、沉淀相同的是 。?
a.氨水、NaOH溶液 b.氯水、FeCl3溶液
c.H2S溶液、氯水 d.硫酸、溴水
(6)若向溶液M中加入CaCO3粉末,則產(chǎn)生亞硫酸鋇沉淀,請(qǐng)用化學(xué)反應(yīng)原理予以解釋(用離子方程式結(jié)合必要的文字說(shuō)明)??? 。?
4.某市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5 μm的懸浮顆粒物),其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣等。
6、因此,對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣。
若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表:
離子
K+
Na+
N
S
N
Cl-
濃度/mol·L-1
4×10-6
6×10-6
2×10-5
4×10-5
3×10-5
2×10-5
根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為 ,試樣的pH= 。?
(2)為減少SO2的排放,常采取的措施有:
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知:H2(g)+O2(g) H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-
7、1
C(s)+O2(g) CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
寫(xiě)出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。?
②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是 。?
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
(3)汽車(chē)尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化
①已知汽缸中生成NO的反應(yīng)為:
N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH>0
若1 mol空氣含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 300 ℃時(shí)在密閉容器內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得NO為8×10-4 mol。計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)K=
8、。?
汽車(chē)啟動(dòng)后,汽缸溫度越高,單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大,原因是 。?
②汽車(chē)燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:
2CO(g) 2C(s)+O2(g)
已知該反應(yīng)的ΔH>0,簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù):? 。?
③目前,在汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染,其化學(xué)反應(yīng)方程式為 。?
答案精解精析
1.答案 (1) 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(2)14 離子鍵
(3)2Cr+2H+Cr
9、2+H2O 黃 橙
(4)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法
(5)1.12
解析 (1)Na是11號(hào)元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為;過(guò)氧化鈉與二氧化碳、水反應(yīng)均生成氧氣。
(2Mg的質(zhì)量數(shù)是26,中子數(shù)為14;MgO中的化學(xué)鍵是離子鍵。
(3)K2CrO4溶于稀硫酸酸化得到K2Cr2O7溶液,離子方程式為2Cr+2H+Cr2+H2O,溶液顏色由黃色變?yōu)槌壬?
(4)該方法沒(méi)有外接電源,因此是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。
(5)根據(jù)題意,反應(yīng)后的溶液中只有FeSO4和CuSO4,二者物質(zhì)的量之和等于硫酸的物質(zhì)的量,即0.14 L×0.5 mol·L-1=0.07 mol,混合物中的O與硫酸中的H+結(jié)合,即n
10、(O)=n(H2SO4)=0.07 mol,若用過(guò)量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物,固體減少的質(zhì)量m=n·M=0.07 mol×16 g·mol-1=1.12 g。
2.答案 (1)①O2、SO2、CO2?、贔e3O4 SO2
(2)①H2O2+SO2 H2SO4?、?
(3)①排除SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾
②吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量
解析 (1)①鋼樣在O2中灼燒,所得氣體a的成分是SO2、CO2和過(guò)量的O2。②依據(jù)質(zhì)量守恒定律及得失電子守恒,可寫(xiě)出反應(yīng)方程式:3FeS+5O2Fe3O4+3SO2。(2)①H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式為SO2+H2O2 H2SO4。②鋼樣
11、中m(S)=yz g,故鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。(3)①氣體a通過(guò)B、C時(shí),SO2被氧化吸收,排除了SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾。②測(cè)定CO2吸收瓶吸收CO2前、后的質(zhì)量,就可得出灼燒生成CO2的質(zhì)量,進(jìn)而求出鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
3.答案 (1)光化學(xué)煙霧(或酸雨、臭氧空洞等)
(2)8NH3+6NO27N2+12H2O
(3)產(chǎn)生白煙 管道泄漏時(shí)檢查[或答檢驗(yàn)NH3(或HCl)是否泄漏、用于氣體的驗(yàn)滿等]
(4)···· NCl3+3H2O3HClO+NH3(或NCl3+4H2O3HClO+NH3·H2O)
(5)ab
(6)SO2溶于水生成H2SO3:SO2+H2OH2SO3,H2
12、SO3在水溶液中發(fā)生電離:H2SO3H++HS、HSS+H+,加入的CaCO3與H+反應(yīng),使溶液中c(H+)降低,上述平衡向右移動(dòng),c(S)增大,S與Ba2+反應(yīng)產(chǎn)生BaSO3沉淀
解析 (1)NO2產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題有光化學(xué)煙霧、酸雨、臭氧空洞等。
(2)NH3與NO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2和H2O。
(3)NH3與HCl反應(yīng)生成NH4Cl固體,可觀察到產(chǎn)生白煙,該反應(yīng)可以用于檢驗(yàn)NH3、HCl是否泄漏,可以用于氣體的驗(yàn)滿等。
(4)A中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則只能是N和Cl形成的化合物,根據(jù)N、Cl的原子結(jié)構(gòu),可以推斷出A為NCl3,電子式為····。根據(jù)題中信息可寫(xiě)出NCl
13、3與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為NCl3+3H2O3HClO+NH3。
(5)a項(xiàng),氨水、NaOH溶液均可將SO2轉(zhuǎn)化為S,最終生成BaSO3沉淀,原理相同;b項(xiàng),加入氯水、FeCl3溶液,Cl2、Fe3+均可將SO2氧化為S,最終生成BaSO4沉淀,原理相同;c項(xiàng),加入H2S溶液,發(fā)生反應(yīng)2H2S+SO23S↓+2H2O,生成的沉淀為S,加入氯水,Cl2將SO2氧化為S,最終生成BaSO4沉淀,原理不同,沉淀也不相同;d項(xiàng),加入硫酸,S與Ba2+反應(yīng)生成BaSO4沉淀,加入溴水,Br2將SO2氧化為S,最終生成BaSO4沉淀,原理不同。
4.答案 (1)酸性 4
(2)①C(s)+H2O(
14、g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1?、赼、b
(3)①4×10-6 溫度升高,反應(yīng)速率加快,平衡右移
②該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),任何溫度下均不自發(fā)進(jìn)行
③2CO+2NO 2CO2+N2
解析 (1)根據(jù)電荷守恒規(guī)律,可以得到等式:c(K+)+c(N)+c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(N)+c(Cl-)+c(OH-)。由表中數(shù)據(jù)可知試樣為酸性,故c(OH-)可以忽略不計(jì),則c(H+)=1×10-4 mol·L-1,故pH=4。
(3)① N2 + O2 2NO
n起(mol) 0.8 0.2 0
n轉(zhuǎn)(mol) 4×10-4 4×10-4 8×10-4
n平(mol) 0.8-4×10-4 0.2-4×10-4 8×10-4
K==≈=4×10-6。