三年高考(2016-2022)高考化學(xué)試題分項(xiàng)版解析 專題15 元素及其化合物知識(shí)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(xiàng)版解析 專題15 元素及其化合物知識(shí)的綜合應(yīng)用(含解析) 1.【2018天津卷】下圖中反應(yīng)①是制備SiH4的一種方法,其副產(chǎn)物MgCl2·6NH3是優(yōu)質(zhì)的鎂資源?;卮鹣铝袉栴}: (1)MgCl2·6NH3所含元素的簡(jiǎn)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)②的必備條件是______________

2、_。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(shí)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(jī)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(jiǎn)式:_______________。 【答案】 r(H+)

3、 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)②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)2+SO2=

4、MgSO3+H2O,MgSO3中S被氧氣氧化,其反應(yīng)是2MgSO3+O2=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(diǎn)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(jiǎn)式的推斷等知識(shí)。 【試題點(diǎn)評(píng)】思路點(diǎn)撥:(5)問,比較新穎,考查了一道有機(jī)物試題,涉及有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的推斷,根據(jù)流程,格氏試劑與醛基反應(yīng),醛基中C=O一個(gè)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

5、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(2?x)Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O2[(1?x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2↑生成物(1?x)Al2(SO4)3·xAl(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(shí),維持反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間不變,提高x值的方法有___________________。 (2)堿式硫酸鋁溶液吸收SO2過程中,溶液的pH___________(填“增大”、“減小”、“不變”)。 (3)通過測(cè)定堿式硫酸鋁溶

6、液中相關(guān)離子的濃度確定x的值,測(cè)定方法如下: ①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。 ②取堿式硫酸鋁溶液2.50 mL,稀釋至25 mL,加入0.1000 mol·L?1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL,調(diào)節(jié)溶液pH約為4.2,煮沸,冷卻后用0.08000 mol·L?1CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的EDTA至終點(diǎn),消耗CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL(已知Al3+、Cu2+與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比均為1∶1)。 計(jì)算(1?x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值(寫出計(jì)算過程)。

7、【答案】(1)適當(dāng)增加CaCO3的量或加快攪拌速率 (2)減小 (3)25mL溶液中:n(SO42?)= n(BaSO4) ==0.0100 mol 2.5 mL溶液中: n(Al3+) = n(EDTA)?n(Cu2+)=0.1000 mol·L?1×25.00 mL×10?3L·mL?1?0.08000 mol·L?1×20.00 mL ×10?3 L·mL?1=9.000×10?4 mol 25 mL溶液中:n(Al3+)=9.000×10?3 mol 1 mol (1?x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中 n(Al3+)=(2?x)mol;n(SO42?)=3(1

8、?x)mol x=0.41 【解析】 2.5 mL溶液中:n(Al3+) = n(EDTA)?n(Cu2+)=0.1000 mol·L?1×25.00 mL×10?3L·mL?1?0.08000 mol·L?1×20.00 mL×10?3 L·mL?1=9.000×10?4 mol 25 mL溶液中:n(Al3+)=9.000×10?3 mol 1 mol (1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中n(Al3+)=(2-x)mol;n(SO42-)=3(1-x)mol ==,解得x=0.41。 考點(diǎn)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

9、應(yīng)條件的控制和有關(guān)化學(xué)式的計(jì)算。 【試題點(diǎn)評(píng)】思路點(diǎn)撥:①向硫酸鋁溶液中加入CaCO3生成堿式硫酸鋁溶液,根據(jù)平衡移動(dòng)原理進(jìn)行分析,CaCO3的作用是調(diào)節(jié)pH促進(jìn)Al3+水解,同時(shí)將SO42-轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀;②理解溶液中的離子反應(yīng)與實(shí)驗(yàn)滴定方法的定量計(jì)算,理清物質(zhì)間的計(jì)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(dòng)機(jī)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: ① 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:____________。 ② 反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式:_________

10、___。 ③ 當(dāng)燃油中含硫量較高時(shí),尾氣中SO2在O2作用下會(huì)形成(NH4)2SO4,使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4的形成:________。 ④ 尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化,測(cè)定溶液中尿素(M=60 g·mol ?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 mol·L?1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L?1 NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。 (2)NSR(NOx儲(chǔ)存還原)工作原理: NOx的儲(chǔ)存和還原在不同時(shí)段交替進(jìn)行,如圖a所示。

11、 ① 通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)NOx的儲(chǔ)存和還原。儲(chǔ)存NOx的物質(zhì)是_________。 ② 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(jìn)行,圖b表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是__________。 ③ 還原過程中,有時(shí)會(huì)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(shí),得到的笑氣幾乎都是15NNO。將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:_______□15NNO+□H2O 【答案】(1)①CO(NH2)2+H2OCO2

12、+2NH3 ②8NH3+6NO27N2+12H2O ③2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4 ④ (2)①BaO ②8∶1 ③415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O mol·L?1 -v2 ×10-3L×c2 mol·L?1 ×=(v1c1-v2c2)×10-3mol,則尿素的物質(zhì)的量為(v1c1-v2c2)×10-3mol,尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是[(v1c1-v2c2)×10-3mol×60g/mol]÷a g×100%=。(2)①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(chǔ)存NOx的物質(zhì)是BaO。

13、②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16mol÷2=8mol,則消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是8:1。③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(diǎn)睛】試題以SCR和NSR技術(shù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的NOx排放為載體,重點(diǎn)考查化學(xué)方程

14、式書寫、化學(xué)計(jì)算、氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的應(yīng)用等知識(shí),考查考生的讀圖能力、計(jì)算能力和對(duì)試題的綜合分析能力。注意讀圖時(shí)要結(jié)合題目要求展開,如圖a,問題中“NOx的儲(chǔ)存和還原。儲(chǔ)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(chǔ)存NOx的試劑,而Pt沒有變化則可能是該儲(chǔ)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(diǎn)。注意利用好“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(jì)算關(guān)系式,即n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)-低價(jià))=n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值(高

15、價(jià)-低價(jià))。 4.【2017天津卷】H2S和SO2會(huì)對(duì)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。 Ⅰ.H2S的除去 方法1:生物脫H2S的原理為:H2S+Fe2(SO4)3 S↓+2FeSO4+H2SO4 4FeSO4+ O2+2H2SO42Fe2(SO4)3 +2H2O (1)硫桿菌存在時(shí),F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時(shí)的5×105倍,該菌的作用是______________。 (2)由圖3和圖4判斷使用硫桿菌的最佳條件為______________。若反應(yīng)溫度過高,反應(yīng)速率下降,其原因是______________。

16、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(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時(shí),氧化產(chǎn)物的分子式為__________。 Ⅱ.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①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(dòng)的角度,簡(jiǎn)述過程②NaOH再生的原理_______________

17、_____________________。 方法2:用氨水除去SO2 (5)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10?5,H2SO3的Ka1=1.3×10?2,Ka2=6.2×10?8。若氨水的濃度為2.0 mol·L?1,溶液中的c(OH?)=_________________ mol·L?1。將SO2通入該氨水中,當(dāng)c(OH?)降至1.0×10?7 mol·L?1時(shí),溶液中的c()/c()=___________________。 【答案】(1)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?+S

18、O2+H2O 與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動(dòng),有NaOH生成 (5)6.0×10?3 0.62 (4)過程①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)Ca2+(aq)+2OH?(aq),過程②中Na2SO3加入CaO后,與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動(dòng),有NaOH生成。 (5)根據(jù)NH3·H2O的Kb=1.8×10?5可知,=1.8×10?5,當(dāng)氨水的濃度為2.0 mol·L?1時(shí),溶液中的c(OH?)= c()==6.0×10?3 mol·L?

19、1。根據(jù)H2SO3的Ka2=6.2×10?8可知,=6.2×10?8,當(dāng)c(OH?)降至1.0×10?7 mol·L?1,則c(H+)=1.0×10?7 mol·L?1,溶液中的c()/c()=0.62。 【名師點(diǎn)睛】本題以真實(shí)化學(xué)問題為載體,考查應(yīng)用實(shí)踐能力。從化學(xué)科學(xué)特點(diǎn)出發(fā),牢牢把握化學(xué)的應(yīng)用性,廣泛聯(lián)系實(shí)際創(chuàng)設(shè)化學(xué)應(yīng)用情境,引領(lǐng)考生正確認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展和人類進(jìn)步的巨大貢獻(xiàn),認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的價(jià)值。要求考生將基礎(chǔ)化學(xué)、基本化學(xué)原理和方法運(yùn)用到實(shí)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(jì)算等為高頻考點(diǎn),掌握平衡的定量定

20、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(jī)殺菌劑。 (1)堿式氯化銅有多種制備方法 ①方法1: 45 ~ 50℃時(shí),向CuCl懸濁液中持續(xù)通入空氣得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。 ②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,F(xiàn)e3+對(duì)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)bClc·xH2O。為測(cè)定某堿式氯化銅的

21、組成,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):①稱取樣品1.1160 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A;②取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.1722 g;③另取25.00 mL溶液A,調(diào)節(jié)pH 4 ~ 5,用濃度為0.08000 mol·L?1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cu2+ (離子方程式為Cu2++ H2Y2?CuY2?+2H+),滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00 mL。通過計(jì)算確定該樣品的化學(xué)式(寫出計(jì)算過程)。 【答案】(1)①4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O ②Fe2+ (2)n(Cl

22、?)=n(AgCl)×==4.800×10?3mol n(Cu2+)=n(EDTA)× =0.08000 mol·L?1×30.00 mL×10?3 L·mL?1×=9.600×10?3 mol n(OH?)=2n(Cu2+)?n(Cl?)=2×9.600×10?3 mol-4.800×10?3 mol=1.440×10?2 mol m(Cl?)=4.800×10?3 mol×35.5 g· mol ?1 =0.1704 g m(Cu2+)=9.600×10?3 mol×64 g· mol ?1 =0.6144 g m(OH?)=1.440×10?2 mol×17 g·

23、 mol ?1 =0.2448 g n(H2O)==4.800×10?3 mol a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH?)∶n(Cl?)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 化學(xué)式為Cu2(OH)3Cl·H2O (2)由實(shí)驗(yàn)②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)×==4.800×10?3mol 由實(shí)驗(yàn)③結(jié)合反應(yīng)信息Cu2++ H2Y2?CuY2?+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 mol·L?1×30.00 mL×10?3 L·mL?1×=9.600×1

24、0?3 mol 再由化合物中電荷守恒得: n(OH?)=2n(Cu2+)?n(Cl?)=2×9.600×10?3 mol-4.800×10?3 mol=1.440×10?2 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?)=4.800×10?3 mol×35.5 g· mol ?1 =0.1704 g m(Cu2+)=9.600×10?3 mol×64 g· mol ?1 =0.6144 g m(OH?)=1.440×10?2 mol×17 g· mol ?1 =0.2448 g 再求出結(jié)晶水的物質(zhì)的量: n(H2O)==4.800×

25、10?3 mol 最后求出各粒子的個(gè)數(shù)之比,寫出化學(xué)式: 因?yàn)閍∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH?)∶n(Cl?)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 ,所以該樣品的化學(xué)式為Cu2(OH)3Cl·H2O。 【名師點(diǎn)睛】本題重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的計(jì)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(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行化學(xué)計(jì)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:①分析反應(yīng)前后元素的化合價(jià)變化情況,明確反應(yīng)中的定量關(guān)系。②體驗(yàn)從定量的角度控制反應(yīng)的基本條件的方法。③理解溶液中的離子反應(yīng)與實(shí)驗(yàn)滴定方法的定量計(jì)算,理清物質(zhì)間的計(jì)量

26、關(guān)系。④綜合運(yùn)用電荷守恒和質(zhì)量守恒,理清思路,做到步驟清晰、細(xì)心運(yùn)算。 6.【2016浙江卷】Ⅰ.化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環(huán)保型阻燃材料,受熱時(shí)按如下化學(xué)方程式分解: 2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑+10MgO+3Al2O3 (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____________。 Ⅱ.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(qǐng)回答:

27、(1)A的組成元素為_________(用元素符號(hào)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(gè)實(shí)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(biāo)況下的密度為1.518 g·L-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F→G反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究溶液G中的主要微粒(不考慮H2O、H+、K+、I-)______________。 【答案】Ⅰ.(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 +2OH?

28、2AlO2?+H2O (3)MgO+2NH4Cl+H2OMgCl2+2NH3·H2O或NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl, MgO+2HCl MgCl2+H2O Ⅱ.(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。Ⅱ.(1)紅棕色固體B為氧化鐵,與鹽酸反應(yīng)后生成黃色溶液C為氯化鐵,氯化

29、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(qiáng),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0.030×56=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為氯化鐵,可以溶解銅,用來制印刷電路板。(3)

30、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1.518×22.4=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(yàn),亞硫酸可以用氧化劑氧化成硫酸根再檢驗(yàn),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,則有H2SO3。 【考點(diǎn)定位】無

31、機(jī)推斷,離子檢驗(yàn),物質(zhì)組成的確定。 【名師點(diǎn)睛】無機(jī)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(lán)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(jìn)而分析其他物質(zhì)。掌握常見離子的檢驗(yàn)方法。本題難度適中。 7.【2016新課標(biāo)1卷】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4?(綠色)、Cr2O72?(橙紅色)、CrO42?(黃色)等形式存在,Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)

32、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_________。 【答案】(1)藍(lán)紫色溶液變淺,同時(shí)有灰藍(lán)色沉淀生成,然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液; 8.【2016新課標(biāo)2卷】某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)。回答下列問題: (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。

33、FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_______。 (3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),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(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): ①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置,CCl4層呈紫色; ②第二只試管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液,生成藍(lán)色沉淀: ③第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。 實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是____

34、_(填離子符號(hào));實(shí)驗(yàn)①和③說明:在I- 過量的情況下,溶液中仍含有______(填離子符號(hào)),由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為______。 (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(shí)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(dòng)原理解釋)。 【答案】(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (3)隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響) (4)Fe2+;Fe3+;可逆反應(yīng) (5)H2O2+2Fe2

35、++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(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)。 【解析】 (5)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(shí)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(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)。 【考點(diǎn)定位】考查鐵離子和亞鐵離子的性質(zhì),離子的檢驗(yàn),H2O2的性質(zhì),鹽類的水解等知識(shí)。 【名師點(diǎn)睛】本題以常見的鐵離子和亞鐵離子的性質(zhì)、H2

36、O2的性質(zhì)為基礎(chǔ),考查了探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),學(xué)生讀題不會(huì)感到陌生,有利于考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí),涉及鐵離子和亞鐵離子的性質(zhì),離子的檢驗(yàn),H2O2的性質(zhì),鹽類的水解等知識(shí)。①人們常用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+的存在,若向溶液中加入幾滴KSCN溶液,溶液呈血紅色,則該溶液中含義Fe3+;②人們常用K3[Fe(CN)6] 溶液檢驗(yàn)Fe2+的存在,若向溶液中加入幾滴K3[Fe(CN)6] 溶液,生成藍(lán)色沉淀,則該溶液中含義Fe2+。 9.【2016北京卷】用零價(jià)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(diǎn)之一。 (1)Fe還原水體中NO3-的反應(yīng)原理如圖所示。 ①作負(fù)極的

37、物質(zhì)是________。 ②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(shí)測(cè)定NO3—的去除率和pH,結(jié)果如下: 初始pH pH=2.5 pH=4.5 NO3—的去除率 接近100% <50% 24小時(shí)pH 接近中性 接近中性 鐵的最終物質(zhì)形態(tài) pH=4.5時(shí),NO3—的去除率低。其原因是________。 (3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時(shí),補(bǔ)充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3—的去除率。對(duì)Fe2+的作用提出兩種假設(shè): Ⅰ. Fe2+直接還原NO3—; Ⅱ. Fe2+破壞FeO(OH)氧化層。

38、 ①做對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示,可得到的結(jié)論是_______。 ②同位素示蹤法證實(shí)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(shí)測(cè)定NO3—的去除率和pH,結(jié)果如下: 初始pH pH=2.5 pH=4.5 NO3—的去除率 約10% 約3% 1小時(shí)pH 接近中性 接近中性 與(2)中數(shù)據(jù)對(duì)比,解釋(2)中初始pH不同時(shí),NO3—去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因:__________。 【答案】(1)①鐵 ②NO3-+8e-+10H+=NH4+

39、+3H2O (2)因?yàn)殍F表面生成不導(dǎo)電的FeO(OH),阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生 (3)①本實(shí)驗(yàn)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。 ②Fe2++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(jìn)行,使NO3-的去除率提高 (4)Fe+2H+=Fe2++H2↑,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(jìn)行的更完全,初始pH高時(shí),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。 【解析】

40、(3)①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(shí)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; ②同位素示蹤法證實(shí)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?yàn)闇p少了FeO(OH)的生成,生成更多的Fe3O4,增強(qiáng)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)Fe+2H+=Fe2++H2↑,初始pH較小,氫離子濃度高,產(chǎn)生

41、的Fe2+濃度大,促使FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4,使反應(yīng)進(jìn)行的更完全;初始pH高時(shí),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。 【考點(diǎn)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(shí) 【名師點(diǎn)晴】該題一改化學(xué)原理綜合應(yīng)用的拼題,改成“借實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)際上,我們只要抓住主要矛盾,便可簡(jiǎn)化解題思路。我們只需要從影響速率平衡的主要因素

42、(此題主要是濃度)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(shí)驗(yàn)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(biāo)號(hào)) (2)第二次浸出時(shí),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(huì)造成___________。濾渣2的主要成分是____________________。 (3)濃縮硫酸鋅

43、、硫酸銅溶液使用的器皿名稱是________________。 (4)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)完成之后,得到1.5gCuSO4·5H2O,則銅的回收率為_______。 【答案】(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15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol,1.5gCuSO4﹒5H2O中銅的物

44、質(zhì)的量為1.5g÷250g/mol=0.006mol,則銅的回收率為0.006mol/0.02mol×100%=30%。 考點(diǎn):考查化學(xué)工藝流程分析,化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的分析、評(píng)價(jià),化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作和化學(xué)計(jì)算。 【名師點(diǎn)睛】化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器的使用方法和化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作??疾榈慕嵌戎饕且猿R妰x器的選用、實(shí)驗(yàn)基本操作為中心,通過是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確及靈活運(yùn)用的能力?;瘜W(xué)工藝流程實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)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(diǎn)。近年高考綜合實(shí)驗(yàn)試題往往是在教材實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)或

45、考生已有實(shí)驗(yàn)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),創(chuàng)設(shè)新情境,提出新問題,考查考生的創(chuàng)新意識(shí)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)根據(jù)題干給予的新信息,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等。(2)藥品使用創(chuàng)新、儀器功能拓展、實(shí)驗(yàn)操作改進(jìn)創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)操作新途徑開辟等。(3)面對(duì)新情境,能夠正確提取并處理信息(準(zhǔn)確提煉規(guī)律、嚴(yán)密推理分析、做出合理解釋等)。(4)面對(duì)新問題,能夠全面深入思考,合理優(yōu)化結(jié)構(gòu),準(zhǔn)確深刻評(píng)價(jià)等。 11.【2016江蘇卷】過氧化鈣(CaO2·8H2O)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CaO2·8H2O。 Ca(OH)2+H2O2+6H2O=CaO2·8H2O

46、 反應(yīng)時(shí)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CaO2·8H2O后,池塘水中濃度增加的離子有____(填序號(hào))。 A.Ca2+ B.H+ C.CO32– D.OH? (3)水中溶解氧的測(cè)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,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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),測(cè)定過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下: ①寫出O2將Mn2+氧化成MnO(OH)2的離子方程式:___

47、__________。 ②取加過一定量CaO2·8H2O的池塘水樣100.00 mL,按上述方法測(cè)定水中溶解氧量,消耗0.01000 mol·L?1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液13.50 mL。計(jì)算該水樣中的溶解氧(以mg·L?1表示),寫出計(jì)算過程。 【答案】(1)提高H2O2的利用率 (2)AD (3)①O2+2Mn2++4OH-===MnO(OH)2↓ ②在100.00 mL水樣中 I2+2S2O32-===2I-+S4O62- n(I2)= = =6.750×10-5 mol n[MnO(OH)2]= n(I2)= 6.750×10-5 mol n(O2)=n[Mn

48、O(OH)2]=×6.750×10-5mol=3.375×10-5 mol 水中溶解氧==10.80 mg/L 【解析】 ②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(jìn)行計(jì)算。 【考點(diǎn)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(cè)定等 【名師點(diǎn)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(jì)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(shí),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(jì)算及電解過程中電極產(chǎn)物的有關(guān)計(jì)算等。電子守恒法解題的步驟是:首先找出氧化劑、還原劑及其

49、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(jì)算公式如下:n(氧化劑)×得電子原子數(shù)×原子降價(jià)數(shù)=n(還原劑)×失電子原子數(shù)×原子升價(jià)數(shù)。利用這一等式,解氧化還原反應(yīng)計(jì)算題,可化難為易,化繁為簡(jiǎn)。 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(shí)現(xiàn)CO變換:CO+H2OCO2+H2 若半水煤

50、氣中V(H2):V(CO):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: Na2CO3 K2CO3 20℃堿液最高濃度(mol/L) 2.0 8.0 堿的價(jià)格(元/kg) 1.25 9.80 若選擇Na2CO3堿液作吸收液,其優(yōu)點(diǎn)是__________;缺點(diǎn)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

51、。_______________________ (4)以下是測(cè)定半水煤氣中H2以及CO的體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方案。 取一定體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的半水煤氣,經(jīng)過下列實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定其中H2以及CO的體積分?jǐn)?shù)。 ①選用合適的無機(jī)試劑分別填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。 ②該實(shí)驗(yàn)方案中,步驟Ⅰ、Ⅱ的目的是:_________________。 ③該實(shí)驗(yàn)方案中,步驟________(選填“Ⅳ”或“Ⅴ”)可以確定半水煤氣中H2的體積分?jǐn)?shù)。 【答案】(1)硝酸鉛(或硫酸銅);黑色沉淀 (2)3:1 (3)價(jià)廉;吸收CO2能力差 堿液循環(huán)使用;2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O (4)

52、① ②除去半水煤氣中的CO2(包括H2S)和H2O ③IV 【解析】 (4)①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(jìn)而計(jì)算體積分?jǐn)?shù)。所以流程為 。 ②Ⅰ中KOH吸收CO2和H2S,Ⅱ中濃硫酸吸收水蒸氣,干燥氣體。 ③氫氣還原氧化銅生成水蒸氣,濃硫酸吸收水蒸氣,所以該實(shí)驗(yàn)方案中,步驟Ⅳ可以確定半水煤氣中H2的體積分?jǐn)?shù)。 【考點(diǎn)定位】考查水煤氣中氣體成分測(cè)定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究。 【名師點(diǎn)睛】“教真實(shí)的化學(xué),學(xué)有用的知識(shí)”已成為大家的共識(shí),現(xiàn)在的化學(xué)試題強(qiáng)調(diào)化學(xué)與生活的交融,突出理論聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際和科技前沿,強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用。試題將真實(shí)的問題轉(zhuǎn)化為試題情境,真實(shí)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(duì)于一個(gè)流程的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià),要分析它由幾個(gè)部分組成,每個(gè)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(jì),這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)如何,可以如何改進(jìn)等等,這些都是高考中考查綜合能力的重點(diǎn)。

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