2019年高考化學 專題2.1 元素化合物的綜合應用題型搶分卷.doc

《2019年高考化學 專題2.1 元素化合物的綜合應用題型搶分卷.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年高考化學 專題2.1 元素化合物的綜合應用題型搶分卷.doc（27頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

題型01 元素化合物的綜合應用 一、【命題分析】 （1）要求：具備扎實的元素知識；（2）核心：考查元素化合物的知識；（3）注意：規(guī)范的化學用語： （4）應用：氧化還原的相關(guān)知識；（5）實質(zhì)：物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)；（6）涉及：定量或定性的考查。 二、【熱點透視】 （1） 解題技法 （1）知識點帶動法：結(jié)合題目中的情景，迅速判斷出該題考查的物質(zhì)，聯(lián)想該物質(zhì)對應的性質(zhì)。然后應用性質(zhì)分析該題目中的情景，結(jié)合相應的化學知識，再結(jié)合題設(shè)的問題，逐一解答。 （2）情景引領(lǐng)法：元素化合物的考查經(jīng)常結(jié)合一定的具體情景，解決此類問題時應理清情景，逐步分析，分析其中涉及的化學反應，然后逐一解答。 （3）能力引導法：元素化合物的考題考查學生應用相關(guān)知識解決問題的能力，既可以從能力入手，解決問題。例如有些題目考查了學生應用氧化還原反應解決問題的能力，則應用相應的知識來解答。 （二）真題再現(xiàn) 【考例1】（2016新課標Ⅱ卷）某班同學用如下實驗探究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溶液與氯水反應的離子方程式為_______。 （3）乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在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： 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，生成藍色沉淀： ③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。 實驗②檢驗的離子是_____（填離子符號）；實驗①和③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為______。 （5）丁組同學向盛有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）。 【答案】(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 (5)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，F(xiàn)e3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2； H2O2分解反應放熱，促進Fe3+的水解平衡正向移動。 【解析】 （3） O2難溶于煤油，加入煤油能隔絕空氣，排除O2對實驗的影響。 （4）根據(jù)Fe2+的檢驗方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，若產(chǎn)生藍色沉淀，一定含有亞鐵離子；則實驗②檢驗的離子是Fe2+；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，F(xiàn)e3+遇KSCN溶液顯血紅色，實驗①和③說明，在I-過量的情況下，溶液中任含有Fe3+和I2，由此可以證明該反應為可逆反應。 （5）H2O2溶液中加入幾滴酸化的FeCl3溶液，溶液變成棕黃色，鐵離子的溶液呈棕黃色，說明H2O2將Fe2+氧化成Fe3+,發(fā)生反應的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+= 2Fe3++ 2H2O；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，是因為Fe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2；H2O2分解反應放熱，促進Fe3+的水解平衡正向移動，所以隨后有紅褐色沉淀生成。 【考例2】(2017北京卷)某小組在驗證反應“Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag”的實驗中檢測到Fe3＋，發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。 向硝酸酸化的0.05 molL－1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入 ①，溶液呈黃色。 (1)檢驗產(chǎn)物 ①取出少量黑色固體，洗滌后，____________(填操作和現(xiàn)象)，證明黑色固體中含有Ag。 ②取上層清液，滴加②，說明溶液中含有________。 (2)針對“溶液呈黃色”，甲認為溶液中有Fe3＋，乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3＋，乙依據(jù)的原理是___________________________________________(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗： ①取上層清液，③，證實了甲的猜測。同時發(fā)現(xiàn)④，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān)，對比實驗記錄如下： 序號 取樣時間/min 現(xiàn)象 ⅰ 3 產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色 ⅱ 30 產(chǎn)生白色沉淀，較3 min時量少；溶液紅色較3 min時加深 ⅲ 120 產(chǎn)生白色沉淀，較30 min時量少；溶液紅色較30 min時變淺 ②對Fe3＋產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè)： 假設(shè)a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產(chǎn)生Fe3＋； 假設(shè)b：空氣中存在O2，由于_________________________(用離子方程式表示)，可產(chǎn)生Fe3＋； 假設(shè)c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3＋； 假設(shè)d：根據(jù)______________________________現(xiàn)象，判斷⑤。 ③下述實驗Ⅰ。實驗Ⅱ可證實假設(shè)d成立。 實驗Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，不同時間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時溶液呈淺紅色，30 min后溶液幾乎無色。 實驗Ⅱ：⑥。其中甲溶液是________，操作及現(xiàn)象是____________。 (3)根據(jù)實驗現(xiàn)象，結(jié)合方程式推測實驗ⅰ～ⅲ中Fe3＋濃度變化的原因： _________________________________________________________________。 【答案】　(1)①加硝酸加熱溶解固體，再滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀?、贔e2＋(2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋?、?Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O　加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀?、?.05 molL－1NaNO3　FeSO4溶液　分別取電池工作前與工作一段時間后左側(cè)燒杯中溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色更深　(3)溶液中存在反應：①2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，②Ag＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ag，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。反應開始時，c(Ag＋)大，以反應①、②為主，c(Fe3＋)增大。約30 min后，c(Ag＋)小，以反應③為主，c(Fe3＋)減小 ②Fe2＋與O2可發(fā)生氧化還原反應：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，生成Fe3＋。加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中含有Ag＋，Ag＋可將Fe2＋氧化為Fe3＋。 ③實驗Ⅰ證明假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3＋的主要原因，即其他條件相同，進行空白實驗，排除Ag＋的影響，故可加入硝酸酸化的0.05 molL－1 NaNO3溶液。實驗Ⅱ證實假設(shè)d成立，需證明能夠發(fā)生原電池反應：Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，甲溶液應為FeSO4溶液。通過做對照實驗，分別取電池工作前和工作一段時間后左側(cè)燒杯中的溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色會更深。 (3)ⅰ→ⅱ：產(chǎn)生的白色沉淀較3 min時量少，溶液紅色較3 min時加深，說明c(Fe3＋)增大，其原因是此階段主要發(fā)生了反應2Ag＋＋Fe===2Ag＋Fe2＋、Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋。ⅱ→ⅲ：產(chǎn)生的白色沉淀較30 min時量少，溶液紅色較30 min時變淺，主要原因是隨著反應的進行，溶液中c(Ag＋)減小，Ag＋的氧化性減弱，此時主要發(fā)生反應：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，導致溶液中Fe3＋濃度減小。 【考例3】（2014新課標Ⅱ卷）鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護材料等，回答下列問題： （1） 鉛是碳的同族元素，比碳多4個電子層。鉛在元素周期表的位置為第 周期． 第 族；PbO2的酸性比CO2的酸性 （填“強”或“弱”）。 （2） PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應的化學方程式為 。 （3） PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得，反應的離子方程式為 ； PbO2也可以通過石墨為電極，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制 取。陽極發(fā)生反應的電極反應式為 ，陰極上觀察到的現(xiàn)象 是 ；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反 應式為 ，這樣做的主要缺點是 。 （4） PbO2在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示，已知失重曲線上的a點為樣品失重的4.0%（即100%）的殘留固體。若a點固體組成表示為PbOx或mPbO 2nPbO，列式計算x值和m:n值 。 【答案】（1）六 IVA 弱 （2） PbO2 + 4HCL(濃)PbCl2 + Cl2↑+ 2H2O （3） PbO + ClO- === PbO2 + Cl- Pb2+ + 2H2O - 2e- === PbO2↓+ 4H+ 石墨上包上銅鍍層（或石墨上有紅色物質(zhì)析出） Pb2+ + 2e- === Pb↓ 不能有效利用Pb2+ （4）根據(jù)PbO2Pb2Ox + O2↑，有 32＝2394.0%， 根據(jù) PbO2PbO，， （三）試題預測 【預測1】過氧化氫的水溶液俗稱雙氧水，它的用途很廣，常用于消毒、殺菌、漂白等。試回答下列問題： (1)過氧化氫含有的化學鍵為______________________。 (2)Na2O2、K2O2以及BaO2都可與酸作用生成過氧化氫，目前實驗室制取過氧化氫溶液可取上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，然后經(jīng)________操作即可制得，則上述最適合的過氧化物是__________。 (3)幾乎所有古代藝術(shù)家的油畫都是以鉛白2PbCO3Pb(OH)2為底色，但若空氣中含H2S氣體，鉛白就會變黑，可以用H2O2將黑色物質(zhì)氧化成顏色相近的PbSO4而修復，寫出鉛白在空氣中變黑的化學方程式：_____________________________________________________。 (4)甲酸鈣[Ca(HCOO)2]廣泛用于食品工業(yè)生產(chǎn)上，實驗室制取甲酸鈣的方法之一是將氫氧化鈣和甲醛溶液依次加入到質(zhì)量分數(shù)為30%～70%的過氧化氫溶液中，則該反應的化學方程式為______________________________，過氧化氫比理論用量稍多，其目的是____________________。反應溫度最好控制在30～70 ℃，溫度不宜過高，其主要原因是________________________________。 (5)過氧化氫與碳酸鈉的加合物 Na2CO3xH2O2比較穩(wěn)定，方便儲存，可用于消毒、漂白，現(xiàn)稱取100 g Na2CO3xH2O2晶體加熱，實驗結(jié)果如圖所示，則該晶體的組成為______________________。 【答案】(1)極性鍵、非極性鍵 (2)過濾　BaO2 (3)2PbCO3Pb(OH)2＋3H2S===3PbS＋2CO2＋4H2O (4)Ca(OH)2＋2HCHO＋2H2O2===Ca(HCOO)2＋4H2O　使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和產(chǎn)品純度　防止H2O2分解和甲醛揮發(fā) (5)Na2CO31.5H2O2 【預測2】硅是重要的化學元素之一，在從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中，其創(chuàng)造了一個又一個奇跡。 請回答下列問題： (1)硅在元素周期表中的位置是___________。 (2)工業(yè)上生產(chǎn)粗硅的反應有SiO2＋2C3 273 K,Si(粗硅)＋2CO↑；SiO2＋3C3 273 K,SiC＋2CO↑。若產(chǎn)品中單質(zhì)硅與碳化硅的物質(zhì)的量之比為1∶1，則參加反應的C和SiO2的質(zhì)量之比為________。 (3)工業(yè)上可以通過如圖所示的流程制取純硅： ①若反應Ⅰ的化學方程式為Si(粗硅)＋3HClSiHCl3＋H2，則反應Ⅱ的化學方程式為_________________________________。 ②整個制備過程必須嚴格控制無水、無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出該反應的化學方程式：_________________________________________________。 ③假設(shè)每一輪次制備1 mol純硅，且生產(chǎn)過程中硅元素沒有損失，反應Ⅰ中HCl的利用率為90%，反應Ⅱ中H2的利用率為93.75%，則在第二輪次的生產(chǎn)中，補充投入HCl和H2的物質(zhì)的量之比是________。 【答案】(1)第三周期ⅣA族　(2)1∶2 (3)①SiHCl3＋H2SSi(純硅)＋3HCl ②SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑ ③5∶1 ③據(jù)題意： Si(粗硅)＋3HCl SiHCl3＋H2 1 mol mol 1 mol 1 mol SiHCl3＋H2 Si(純硅)＋3HCl 1 mol mol 1 mol 3 mol 綜合以上各反應的數(shù)據(jù)可知，在第二輪次的生產(chǎn)中補充投入HCl的物質(zhì)的量為(－3)mol，投入H2的物質(zhì)的量為(－1) mol，二者的比值為5∶1。 【預測3】膦(PH3)是常用的高效熏蒸殺蟲劑。 (1)在密閉糧倉放置的磷化鋁(AlP)片劑，遇水蒸氣放出PH3氣體。該反應的化學方程式為 _____________________________________________________。 (2)HgCl2溶液幾乎不導電。利用化學反應PH3＋3HgCl2===P(HgCl)3↓＋3HCl，可以準確測定微量的PH3。通過測定溶液________變化，可測定一定體積空氣中PH3的濃度。 (3)工業(yè)上，一種膦的制備工藝如下： ①H3PO3屬于________元酸。 ②H3PO2分解生成PH3和H3PO4的反應中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。 ③當n(NaH2PO2)＝3n(Na2HPO3)時，寫出黃磷與燒堿反應的離子方程式________________。 (4)處理尾氣PH3的吸收劑由次氯酸鈣、鋸木屑、活性炭、滑石粉組成。次氯酸鈣將PH3氧化成磷酸的化學方程式為____________________________________；空氣中水蒸氣可加快次氯酸鈣氧化PH3，其原因可能是____________________________________________________。 (5)從(4)吸收液的殘留物中提取磷酸一氫鈣，其流程如下。試劑Y是__________。(填化學式) 　　　　　　　試劑X　　 試劑Y 　　　　　　　　↓　　　　　　　 ↓ 殘留物→水溶→調(diào)節(jié)pH→過濾→Ca3(PO4)2→攪拌→CaHPO4 【答案】(1)AlP＋3H2O===Al(OH)3＋PH3↑ (2)電導率(或pH) (3)①二?、?∶1?、?P4＋10OH－＋8H2O===4PH3↑＋6H2PO＋2HPO (4)2Ca(ClO)2＋PH3===2CaCl2＋H3PO4　Ca(ClO)2遇水蒸氣生成氧化性更強的HClO (5)H3PO4 三、【熱點突破】 1．(2016全國高考Ⅰ卷，T28節(jié)選)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下： (1)NaClO2中Cl的化合價為________。 (2)寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式__________________________________。 (3)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________，該反應中氧化產(chǎn)物是________。 【答案】(1)＋3 (2)SO2＋H2SO4＋2NaClO3===2ClO2＋2NaHSO4 (3)2∶1　O2 【解析】（1）在NaClO2中Na為+1價，O為-2價，根據(jù)正負化合價代數(shù)和為0，可得Cl的化合價為+3價；（2）NaClO3與SO2在酸性條件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化劑，還原產(chǎn)物為NaCl,根據(jù)電子守恒和原子守恒，此反應的化學方程式為：SO2＋H2SO4＋2NaClO3===2ClO2＋2NaHSO4 ； (3)由信息“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2知，反應物之一為ClO2，再由生產(chǎn)工藝流程圖知，吸收試劑是NaOH、H2O2，由生產(chǎn)工藝流程圖知產(chǎn)物之一為NaClO2，由ClO2生成NaClO2，Cl的化合價由＋4變?yōu)椋?，化合價降低，ClO2為氧化劑，則H2O2為還原劑，化合價升高，生成氧氣，再由電子守恒得，此吸收反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1，該反應中氧化產(chǎn)物是O2。 2. 硅是帶來人類文明的重要元素之一，在從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)造了一個又一個奇跡。 (1)工業(yè)上生產(chǎn)粗硅的反應有：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑、SiO2＋3CSiC＋2CO↑。若產(chǎn)品中單質(zhì)硅與碳化硅的物質(zhì)的量之比為1∶1，則參加反應的C和SiO2的物質(zhì)的量之比為________。 (2)工業(yè)上制取純硅和氮化硅的方法如下： 其中NH中各元素的化合價與NH3中的相同。請回答下列問題(各元素用相應的元素符號表示)： a．整個制備過程中必須嚴格控制無水、無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出該反應的化學方程式：_______________________________。 H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是________________________________。 b．圖示①、⑤、⑥、⑦、⑧的變化中，屬于氧化還原反應的是__________。 c．在反應⑧中，3 mol Si(NH2)4在高溫下分解可得1 mol氮化硅粉末和8 mol NH3，則氮化硅的化學式為______。 (3)工業(yè)上還可以在二氧化碳氛圍中利用金屬鈉還原二氧化硅在較低的溫度下得到硅，同時生成一種鹽X。 寫出此種方法制備硅的化學反應方程式：_________________________________。 (4)常溫下，SiCl4為液態(tài)，沸點為57.6 ℃，在空氣中產(chǎn)生白色煙霧。制備高純度硅的中間產(chǎn)物SiCl4中溶有液態(tài)雜質(zhì)，若要得到高純度SiCl4，應采用的方法是_______________________； 用化學方程式及必要文字解釋SiCl4在空氣中產(chǎn)生白色煙霧的原因為______________。 【答案】(1)5∶2　(2)a. SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑　氧氣與氫氣混合，可能引起爆炸；氧氣可能會氧化SiHCl3 b．①⑤　c．Si3N4 (3)SiO2＋4Na＋2CO2===2Na2CO3＋Si　(4)干燥條件下蒸餾　SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl↑，產(chǎn)生白色煙霧 3. (2017天津壓軸卷)有八種短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h，其中x、y、d、f隨著原子序數(shù)的增大，其原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價隨原子序數(shù)的變化如圖1所示。常溫下z、e、g、h的最高價氧化物對應水化物的溶液(濃度均為0.01 molL－1)的pH與原子序數(shù)的關(guān)系如圖2所示： 根據(jù)上述信息進行判斷，并回答下列問題： (1)h在元素周期表中的位置是___________________________________。 (2)比較f、g、h常見離子的半徑大小__________________________________ (用離子符號表示)，e、f的最高價氧化物對應的水化物堿性較強的是________(用化學式表示)。 (3)下列可作為比較f和Mg金屬性強弱依據(jù)的是________。 a．測兩種元素單質(zhì)的硬度和熔、沸點 b．測等濃度相應氯化物水溶液的pH c．比較單質(zhì)與同濃度鹽酸反應的劇烈程度 d．比較兩種元素在化合物中化合價的高低 (4)從上述元素中任選三種組成六原子共價化合物，寫出其化學式：______________(寫一個即可)。 (5)由上述元素中的y、z、e組成的某劇毒化合物eyz不慎泄漏時，消防人員通常采用噴灑過氧化氫溶液的方式處理，以減少污染，反應生成一種酸式鹽和一種氣體，二者溶于水均呈堿性，該反應的化學方程式為_____________________________________， 已知eyz含有與z2分子中類似的化學鍵，寫出化合物eyz的電子式：________________。 【答案】(1)第三周期ⅦA族 (2)S2－>Cl－>Al3＋　NaOH　 (3)bc (4)HClO4(或H2CO3、H2SO3等) (5)NaCN＋H2O2＋H2O===NaHCO3＋NH3↑ (2)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，電子層數(shù)越多，離子半徑越大，則離子半徑：S2－>Cl－>Al3＋；金屬性Na>Al，金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的堿性越強，故堿性：NaOH>Al(OH)3。 (3)a項，單質(zhì)的硬度和熔、沸點屬于物理性質(zhì)，不能用來比較金屬性強弱，錯誤；b項，溶液pH越小，金屬陽離子水解程度越大，說明該元素金屬性越弱，正確；c項，單質(zhì)與同濃度鹽酸反應越劇烈，說明金屬性越強，正確；d項，化合物中金屬元素化合價越高，說明其原子失去電子越多，但金屬性強弱與失去電子數(shù)目無關(guān)，錯誤。 (4)由題目中給出的任意三種元素組成的六原子共價化合物有HClO4、H2CO3、H2SO3等。 (5)化合物NaCN不慎泄漏時，通常采用噴灑過氧化氫溶液的方式處理，以減少污染。反應生成一種酸式鹽和一種氣體，二者溶于水均呈堿性，應生成NaHCO3、NH3，反應的化學方程式為NaCN＋H2O2＋H2O===NaHCO3＋NH3↑，NaCN由Na＋、CN－構(gòu)成，含有與N2分子中類似的化學鍵，則CN－中存在三鍵，NaCN的電子式為。 4．(2017安徽黃山期末)二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應用的高效安全消毒劑，并且與Cl2相比不會產(chǎn)生對人體有潛在危害的有機氯代物。下列兩種方法可制備ClO2： 方法一：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O。 方法二：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。 (1)關(guān)于方法一的下列說法中正確的是______(填字母)。 A．H2SO4是氧化劑 B．NaClO3被還原 C．H2O2是還原劑 D．ClO2中Cl為＋2價 (2)方法二中被還原物質(zhì)與被氧化物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是________，若反應中產(chǎn)生的ClO2氣體在標準狀況下的體積為3.36 L，則轉(zhuǎn)移電子________mol。 (3)某溫度下，將Cl2通入NaOH溶液中，反應得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，經(jīng)測定Cl－與ClO的物質(zhì)的量濃度之比為9∶1，則所得溶液中c(ClO)∶c(ClO－)＝________。 【答案】(1)BC　(2)1∶1　0.15　(3)1∶4 5．(2018臨沂高三模擬)氧化還原反應在生產(chǎn)、生活中應用廣泛，用所學知識回答問題： (1)在稀硫酸中，KMnO4能將H2C2O4氧化為CO2，該反應的化學方程式為_________，反應中消耗1 mol H2C2O4時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________。 (2)取300 mL 0.2 molL－1的KI溶液與一定量的酸性KMnO4溶液恰好反應，生成等物質(zhì)的量的I2和KIO3，則消耗KMnO4的物質(zhì)的量是________mol。 (3)寫出Na2S與FeCl3溶液反應的離子方程式：___________________________。 【答案】(1)2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===10CO2↑＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O　1.2041024(或2NA) (2)0.032 (3)2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓或2Fe3＋＋3S2－===2FeS↓＋S↓ 【解析】(1)在酸性條件下，KMnO4(Mn為＋7價)被還原為Mn2＋，H2C2O4(C的化合價為＋3價)被氧化為CO2，根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒可得方程式。 (2)根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系為2I－～I2～2e－，I－～IO～6e－，KMnO4～Mn2＋～5e－，該過程中生成了0.02 mol I2和0.02 mol KIO3，故5n(KMnO4)＝0.02 mol(2＋6)，故n(KMnO4)＝0.032 mol。 (3)Fe3＋能將S2－氧化成單質(zhì)S，而自身被還原為Fe2＋。 6. M、W、X、Y、Z為中學常見的單質(zhì)或化合物，其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖甲所示： (1)若M為短周期金屬單質(zhì)，W、X均為含M元素的鹽，且W溶液的pH＜7。請指出Y物質(zhì)的類別：________；并寫出W溶液pH＞7的離子方程式：_________________________________________； 寫出反應③的離子方程式：_____________________________________________________。 (2)若M是淡黃色化合物，常溫下Y是無色氣體；X中含有的陰、陽離子均為10電子粒子，則X中所含化學鍵的類型是______________；將一定量的氣體Y通入2 L X的溶液中，向所得溶液中邊逐滴加入稀鹽酸，邊振蕩至過量，產(chǎn)生的氣體與鹽酸物質(zhì)的量的關(guān)系如圖乙(忽略氣體的溶解和氯化氫的揮發(fā))。請回答：O點溶液中所含溶質(zhì)的化學式為______________，a點溶液中各離子濃度由大到小的關(guān)系是____________________________________。 (3)若將(2)中的氣體Y通入氫氧化鋇溶液中得到不溶物N，N的Ksp＝8.110－9?，F(xiàn)將該沉淀放入0.1 molL－1的BaCl2溶液中，其Ksp________(填“增大”、“減小”或“不變”)，組成不溶物N的陰離子在溶液中的濃度為__________ molL－1。 【答案】(1)堿(強堿)　AlO＋2H2O===Al(OH)3＋OH－ Al3＋＋4OH－===2H2O＋AlO (2)(極性)共價鍵、離子鍵　NaOH、Na2CO3　c(Na＋)>c(Cl－)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO) (3)不變　8.110－8 Ba(OH)2]。故X中含有離子鍵和共價鍵；分析圖乙，n(HCl)為3～5 mol時的反應為HCO＋H＋===CO2↑＋ H2O，此時消耗鹽酸2 mol，O～3 mol時肯定發(fā)生反應CO＋H＋=== HCO，該反應應消耗2 mol HCl，而此時消耗3 mol HCl，則肯定含有NaOH，反應至a點溶液為NaHCO3，溶液呈堿性，離子濃度大?。篶(Na＋)>c(Cl－)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO)。(3)(2)中Y為CO2，通入Ba(OH)2中生成BaCO3沉淀，將該沉淀放入BaCl2溶液中，由于溫度不變，故BaCO3的Ksp不變，組成BaCO3的陰離子濃度為c(CO)＝ molL－1＝8.110－8 molL－1。 7. NO和NO2是常見的氮氧化物，研究它們的綜合利用有重要意義。 (1)氮氧化物產(chǎn)生的環(huán)境問題有__________________________________(填一種)。 (2)氧化—還原法消除氮氧化物的轉(zhuǎn)化如下：NONO2N2 ①反應Ⅰ為NO＋O3===NO2＋O2，生成11.2 L O2(標準狀況)時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________ mol。 ②反應Ⅱ中，當n(NO2)∶n[CO(NH2)2]＝3∶2時，反應的化學方程式是 ________________________________________________________________________。 (3)礦物燃料的燃燒是大氣中SO2的主要來源之一，在燃煤中加入適量的石灰石，可有效減少煤燃燒時SO2的排放，請寫出此脫硫過程中反應的化學方程式：____________________________________。 【答案】(1)產(chǎn)生光化學煙霧(或形成酸雨) (2)①1?、?NO2＋4CO(NH2)2===7N2＋8H2O＋4CO2 (3)CaCO3CaO＋CO2↑、SO2＋CaO===CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4 8．如圖所示是200 mg MnC2O42H2O晶體放在坩堝里加熱分解時，所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量(m)隨溫度(T)變化的曲線(已知草酸錳不穩(wěn)定，但其中錳元素的化合價在300 ℃以下不變)。 試回答下列問題： (1)寫出B點固體產(chǎn)物的化學式：__________。 (2)從B點到C點過程中固體物質(zhì)質(zhì)量不變的原因是_____________________________。 (3)通過計算確定D點產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量，并推斷其合理的化學式：_________________。 (4)從D點到E點過程中固體物質(zhì)質(zhì)量增加的原因是______________________________________。 【答案】(1)MnC2O4 (2)MnC2O4在100～205 ℃時較穩(wěn)定 (3)其相對分子質(zhì)量為71，化學式為MnO (4)MnO與空氣中的O2發(fā)生化合反應，生成新的錳的氧化物 【解析】　(3)類比碳酸鹽的分解并結(jié)合MnC2O4的分子組成及圖像分析，D點產(chǎn)物由Mn和O兩種元素組成。 n(Mn)＝≈0.001 12 mol n(O)＝≈0.001 12 mol n(Mn)∶n(O)＝0.001 12 mol∶0.001 12 mol＝1∶1。故產(chǎn)物為MnO(滿足化合價)，其相對分子質(zhì)量Mr＝55＋16＝71。 9. 過氧化氫是一種綠色氧化劑、還原劑，工業(yè)上有多種方法制備H2O2。 (1)①研究表明，H2O2相當于二元弱酸，則它的一級電離方程式為____________________________，已知常溫下1 L的H2O2相當于48.3 mol，其K1≈1.6710－12。則該溫度下H2O2中c(H＋)約為______________________，寫出它與足量Ba(OH)2反應的化學方程式：_________________________。 ②乙基蒽醌法是制備過氧化氫最常用的方法，其主要過程可以用下圖表示，寫出此過程的總化學方程式：________________________________________________________。 ③空氣陰極法制備H2O2是一種環(huán)境友好型、節(jié)能型制備方法，電解總方程式為3H2O＋3O23H2O2＋O3，則陽極上電極反應式為___________________________________________。 (2)氧也能與鉀元素形成K2O、K2O2、KO2、KO3等氧化物，其中KO2是一種比Na2O2效率高的供氧劑，寫出它與CO2反應的化學方程式：__________________________________________。 【答案】(1)①H2O2H＋＋HO　910－6 molL－1 Ba(OH)2＋H2O2===2H2O＋BaO2?、贖2＋O2H2O2 ③2H2O－2e－===H2O2＋2H＋ (2)4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2 10．過氧化氫俗名雙氧水，醫(yī)療上利用它具有殺菌消毒作用來清洗傷口。根據(jù)下列反應回答問題： A．Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2 B．Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O C．2H2O22H2O＋O2↑ D．3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O (1)上述反應中，H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應是________(填序號，下同)，H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應是__________。 (2)上述反應說明H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由強到弱的順序是______________。 (3)某酸性反應體系中發(fā)生的一個氧化還原的離子反應，反應物和生成物共六種微粒：O2、MnO、H2O、Mn2＋、H2O2、H＋。已知該反應中H2O2只發(fā)生了如下過程：H2O2→O2。 ①寫出上述反應的離子方程式并配平：__________________________________________。 ②如果上述反應中有6.72 L(標準狀況)氣體生成，轉(zhuǎn)移的電子為________ mol。 (4)H2O2有時可作為礦業(yè)廢液消毒劑，有“綠色氧化劑”的美稱；如消除采礦業(yè)膠液中的氰化物(如KCN)，經(jīng)以下反應：KCN＋H2O2＋H2O===A＋NH3↑，試指出生成物A的化學式為______________。 【答案】(1)D　C (2)Ag2O>H2O2>K2CrO4 (3)①2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O ②0.6　(4)KHCO3 11．Ⅰ.為了除去KCl溶液中少量的Mg2＋、SO，可選用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三種試劑，按如下步驟操作： (1)上述試劑中，B是____________，C是____________。 (2)操作Ⅱ的名稱是____________。 (3)加過量A時發(fā)生有關(guān)反應的離子方程式為___________、___________。 Ⅱ.一份無色稀溶液中可能含有Na＋、Fe3＋、H＋、Mg2＋、CO、OH－、HCO、Cl－等離子中的若干種。為了確定溶液的組成，進行了如下操作： ①用石蕊試紙測溶液的酸堿性，試紙顯藍色； ②取2 mL溶液，先加足量稀硝酸酸化，有氣體產(chǎn)生，再加氯化鋇溶液進行檢驗，沒有明顯現(xiàn)象。 (1)原溶液中一定存在的離子是________________，一定不存在的離子是________________。 (2)經(jīng)過上述操作后，還不能確定是否存在的離子是________。請你設(shè)計一個簡單的實驗方案來判斷是否存在這種離子：_____________________________________。 【答案】Ⅰ.(1)K2CO3　HCl　(2)蒸發(fā)結(jié)晶 (3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓　Ba2＋＋SO===BaSO4↓ Ⅱ.(1)Na＋、CO、OH－　Fe3＋、H＋、Mg2＋、HCO　(2)Cl－　取少量原溶液，加入足量稀硝酸酸化，再滴加少量AgNO3溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，則有Cl－，否則沒有 12．(2017云南市七校高考適應性考試)溶液A中存在Ba2＋、Fe2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋、HCO、CO、Cl－、NO、SO中的五種離子，濃度均為0.01 molL－1，溶液體積為1 L。對A溶液進行以下實驗，整個過程如圖所示(部分產(chǎn)物省略)，溶液B與溶液A中所含陰離子種類相同。請回答下列問題。 (1)溶液A中的離子為___________________；溶液A顯________(填“酸”“堿”或“中”)性，用離子方程式表示原因__________(寫出一個即可)。 (2)反應①的離子方程式為__________________________________________。 (3)沉淀甲是________，沉淀乙是________。(填化學式) (4)固體C可能是____________。 a．CuO b．Cu(OH)2 c．CuSO4 d．CuCl2 (5)氣體甲、氣體乙都能造成環(huán)境問題，將等體積的氣體甲和乙通入足量NaOH溶液中，被完全吸收，寫出反應的離子方程式_______________________________。 (6)若向原溶液A中加入足量的NaOH溶液，充分反應后將沉淀過濾、洗滌、干燥并灼燒至恒重，得到固體的質(zhì)量為__________g。 【答案】(1)Fe2＋、Cu2＋、Cl－、NO、SO　酸　Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋(或Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋) (2)3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O (3)Fe(OH)3　Cu(OH)2 (4)ab (5)NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O (6)1.6 13．(2017海南中學高三模擬)銅的冶煉大致可分為①富集，將硫化物礦進行浮選；②焙燒，主要反應為2CuFeS2＋4O2===Cu2S＋3SO2＋2FeO(爐渣)；③制粗銅，在1 200 ℃發(fā)生的主要反應為2Cu2S＋3O2===2Cu2O＋2SO2,2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑；④電解精煉銅。 按要求填寫下列問題： (1)上述灼燒過程的尾氣回收后可用來制_______________________________________。 (2)上述過程中，由6 mol CuFeS2制取6 mol Cu時共消耗O2的物質(zhì)的量為_________。 (3)在反應2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為__________。 (4)在反應2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑中，氧化劑為_________________。 【答案】(1)硫酸　(2)15 mol　(3) 1∶6 (4)Cu2O、Cu2S 【解析】(1)在銅的冶煉過程中，②焙燒、③制粗銅過程中都有二氧化硫生成，二氧化硫被氧化生成三氧化硫，三氧化硫和水反應生成硫酸，故冶煉過程中的尾氣可用來制硫酸。(2)總反應方程式為6CuFeS2＋15O2===6Cu＋12SO2＋6FeO，根據(jù)方程式知由6 mol CuFeS2制取6 mol Cu時共消耗15 mol O2。(3)在反應2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑中，Cu元素化合價由＋1價變?yōu)?價、S元素化合價由－2價變?yōu)椋?價，則氧化劑是Cu2O、Cu2S，還原劑是Cu2S，氧化產(chǎn)物是二氧化硫、還原產(chǎn)物是Cu，則氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶6。 14．(2017南陽一中高三第一次月考)Ⅰ.通常情況下，微粒A和B為分子，C和E為陽離子，D為陰離子，它們都含有10個電子；B溶于A后所得的物質(zhì)可電離出C和D；A、B、E三種微粒反應后可得C和一種白色沉淀。請回答下列問題： (1)用化學符號表示下列微粒： C：__________，D：__________。 (2)寫出A、B、E三種微粒反應的離子方程式：__________________________________________。 Ⅱ.A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，A原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，A與C、B與D分別為同主族，B和C的最外層電子數(shù)之和與E的最外層電子數(shù)相同。A與E形成的化合物的化學式為AE，其分子中含18個電子。請回答下列問題： (1)D元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為______________。 (2)由A、B、C三種元素形成的化合物的電子式為____________，這種化合物中所含的化學鍵類型有__________。 (3)A2B的沸點高于A2D，其原因是____________________________________________。 (4)B、C、E三種元素形成一種鹽，此鹽中三種原子個數(shù)比為1∶1∶1，在25 ℃時，將該鹽溶于水，測得溶液pH>7，理由是________________________________________________ (用離子方程式表示)；將該鹽溶液在空氣中露置一段時間后(充分光照，不考慮水分的揮發(fā))，溶液的pH近似為7，則該過程的總化學方程式為_____________________________________________。 【答案】Ⅰ.(1)NH　OH－ (2)Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH[或Mg2＋＋2NH3＋2H2O===Mg(OH)2↓＋2NH] Ⅱ.(1)　(2)Na＋[H]－　離子鍵、共價鍵 (3)H2O分子之間存在氫鍵 (4)ClO－＋H2OHClO＋OH－　2NaClO===2NaCl＋O2↑ (2)氨水呈堿性，Al3＋或Mg2＋和氨水反應生成Al(OH)3或Mg(OH)2，反應的離子方程式為 Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH或Mg2＋＋2NH3＋2H2O===Mg(OH)2↓＋2NH。 Ⅱ.A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，A原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，則A為氫元素；A與E形成的化合物的化學式為AE，其分子中含18個電子，故E為氯元素；A與C同主族，處于ⅠA族，B和C的最外層電子數(shù)之和與E的最外層電子數(shù)相同，則B的最外層電子數(shù)為7－1＝6，處于ⅥA族，B與D為同主族，原子序數(shù)B小于D，則B為氧元素，D為硫元素；C原子序數(shù)大于氧元素，C與氫元素為同主族，故C為鈉元素。(1)D為硫元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)由A、B、C三種元素形成的化合物為NaOH，氫氧化鈉是離子化合物，由鈉離子與氫氧根離子構(gòu)成，電子式為Na＋[H]－。晶體中鈉離子與氫氧根離子之間形成離子鍵，氫氧根離子中氫原子與氧原子之間形成共價鍵。(3)H2O分子間存在氫鍵而H2S分子間不存在氫鍵，故H2O的沸點比H2S高。(4)B、C、E三種元素形成一種鹽，此鹽中三種原子個數(shù)比為1∶1∶1，該鹽為NaClO，次氯酸鈉屬于強堿弱酸鹽，在溶液中ClO－發(fā)生水解：ClO－＋H2OHClO＋OH－，使溶液呈堿性，溶液pH＞7；將該鹽溶液在空氣中露置一段時間后(充分光照，不考慮水分的揮發(fā))，HClO分解為HCl與氧氣，HCl與氫氧化鈉反應生成NaCl，故最終溶液幾乎為NaCl溶液，溶液的pH近似為7，則該過程的總化學方程式為2NaClO===2NaCl＋O2↑。 15．二氧化氯(ClO2)是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。 (1)氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。 ①用于電解的食鹽水除雜提純。 ②該法工藝原理示意圖如下。 其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應生成ClO2。工藝中可以 利用的單質(zhì)有____________(填化學式)，發(fā)生器中生成ClO2的化學方程式為 ________________________________________________________________________。 (2)纖維素還原法制ClO2是一種新方法，其原理是纖維素水解得到的最終產(chǎn)物D與NaClO3反應生成ClO2。完成反應的化學方程式：D＋24NaClO3＋12H2SO4===ClO2↑＋CO2↑＋18H2O＋________。 (3)ClO2和Cl2均能將電鍍廢水中的CN－氧化為無毒的物質(zhì)，自身被還原為Cl－。處理含CN－量相同的電鍍廢水，所需Cl2的物質(zhì)的量是ClO2的____________________倍。 【答案】(1)H2、Cl2 2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O (2)C6H12O6＋24NaClO3＋12H2SO4===ClO2↑＋CO2↑＋18H2O＋Na2SO4 (3)2.5 16. (2018黃岡聯(lián)考)亞氯酸鈉(NaClO2)和ClO2都是重要的漂白劑。通常情況下，ClO2是一種具有強氧化性的黃色氣體，常用于水的凈化和紙漿、紡織品的漂白。ClO2易發(fā)生爆炸，在生產(chǎn)、使用時可用其他氣體進行稀釋。ClO2易與堿反應生成亞氯酸鹽和氯酸鹽。 (1)草酸(H2C2O4)是一種弱酸，利用硫酸酸化的草酸還原氯酸鈉，可較安全地生成ClO2，反應的離子方程式為___________________________________________。 (2)自來水用ClO2處理后，有少量ClO2殘留在水中，可用碘量法做如下檢測(已知ClO2存在于pH為4～6的溶液中，ClO存在于中性溶液中)： ①取0.50 L水樣，加入一定量的碘化鉀，用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，再加入淀粉溶液，溶液變藍。寫出ClO2與碘化鉀反應的化學方程式：____________________________________。 ②已知：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，向①所得溶液中滴加5.0010－4 molL－1的Na2S2O3溶液至恰好反應，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL，該水樣中ClO2的濃度是________ mg/L。 (3)某學習小組設(shè)計如下裝置制取亞氯酸鈉(NaClO2)。 ①裝置A中產(chǎn)生的ClO2氣體，在裝置C中反應生成NaClO2，寫出生成NaClO2的化學方程式： ________________________________________________________________________。 將NaClO2溶液在一定條件下處理即可得到NaClO2晶體。 ②裝置B的作用是_____________________________________________。 ③某同學認為上述裝置并不完整，請畫出需補充的裝置圖。 【答案】(1)H2C2O4＋2ClO＋2H＋===2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O (2)①2ClO2＋2KI===2KClO2＋I2 ②1.35 (3)①2NaOH＋2ClO2＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2 ②防止C中試管內(nèi)溶液倒吸到A中 ③在裝置C后畫(或其他合理裝置) 17．綜合利用CO2對環(huán)境保護及能源開發(fā)意義重大。 (1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，下列建議合理的是________(填字母)。 a．可在堿性氧化物中尋找 b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找 c．可在具有強氧化性的物質(zhì)中尋找 (2)Li2O吸收CO2后，產(chǎn)物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸收、釋放CO2。原理是在500 ℃，CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3；平衡后加熱至700 ℃，反應逆向進行，放出CO2，Li4SiO4再生，說明該原理的化學方程式是_________________________。 【答案】(1) ab　(2)CO2＋Li4SiO4Li2CO3＋Li2SiO3 【解析】(1)CO2為酸性氣體，故可用堿