2014高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)教學(xué)案 專題13

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考綱要求常見金屬元素(Na、Al、Fe、Cu等)與常見非金屬元素(H、C、N、O、Si、S、Cl等)各部分知識(shí)的綜合運(yùn)用。熱點(diǎn)一常見離子的檢驗(yàn)及物質(zhì)推斷1常見陰離子的檢驗(yàn)(1)利用酸堿指示劑檢驗(yàn)(2)利用鹽酸和其他試劑檢驗(yàn)CO：加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀鹽酸沉淀溶解，并放出無(wú)色無(wú)味的氣體。SO：先加入足量稀鹽酸，無(wú)沉淀生成，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。SO：加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加稀鹽酸，放出無(wú)色有刺激性氣味能使品紅溶液褪色的氣體。(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液檢驗(yàn)(4)利用某些特征反應(yīng)檢驗(yàn)I：滴入淀粉溶液和氯水，溶液變藍(lán)色(或加入氯水和四氯化碳，四氯化碳層呈紫紅色)。2常見陽(yáng)離子的檢驗(yàn)H滴入紫色石蕊試液，溶液變紅色題組一離子檢驗(yàn)的直接判斷1正誤判斷，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“”(1)向某溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，該溶液一定是碳酸鹽溶液()(2013江蘇，13A)(2)將某氣體通入溴水中，溴水顏色褪去，該氣體一定是乙烯()(2013江蘇，13C)(3)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含F(xiàn)e2()(2013江蘇，13D)(4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明該溶液中一定有SO()(2012山東理綜，12B)(5)用BaCl2溶液鑒別SO與SO()(2012廣東理綜，9B)(6)向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴加Ba(NO3)2溶液，出現(xiàn)白色沉淀，溶液X中一定含有SO()(2012江蘇，13B)(7)能使?jié)櫇竦牡矸跭I試紙變成藍(lán)色的物質(zhì)一定是Cl2()(2012新課標(biāo)全國(guó)卷，7B)(8)某溶液加入CCl4，CCl4層顯紫色，證明原溶液中存在I()(2012新課標(biāo)全國(guó)卷，7C)(9)某溶液加入BaCl2溶液，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，該溶液一定含有Ag()(2012新課標(biāo)全國(guó)卷，7D)題組二離子檢驗(yàn)的綜合應(yīng)用2某溶液中可能含有K、NH、Ba2、SO、I、CO。分別取樣：用pH計(jì)測(cè)試，溶液顯弱酸性；加氯水和CCl4振蕩后靜置，下層呈無(wú)色。為確定該溶液的組成，還需檢驗(yàn)的離子是()AK BSO CBa2 DNH答案A解析根據(jù)可知溶液中不含CO；根據(jù)可知溶液中不含I；溶液中至少要含有一種陰離子，即SO；SO與Ba2不能大量共存，則不含Ba2；溶液呈弱酸性，則含有NH；只有K不能確定，還需要加以檢驗(yàn)。熱點(diǎn)二物質(zhì)的特殊轉(zhuǎn)化關(guān)系及框圖推斷1直線型轉(zhuǎn)化關(guān)系A(chǔ)BC(1)X為O2NaNa2ONa2O2N2NONO2或NH3NONO2SSO2SO3或H2SSO2SO3CCOCO2或CH4COCO2醇醛羧酸(2)X為CO2NaOHNa2CO3NaHCO3(3)X為強(qiáng)酸，如HClNaAlO2Al(OH)3AlCl3Na2CO3NaHCO3CO2(4)X為強(qiáng)堿，如NaOHAlCl3Al(OH)3NaAlO22交叉型轉(zhuǎn)化3三角型轉(zhuǎn)化4注意反應(yīng)形式與物質(zhì)的關(guān)系，特別是置換反應(yīng)(1)金屬金屬：金屬鹽鹽金屬，鋁熱反應(yīng)。(2)金屬非金屬：活潑金屬H2O(或H)H2,2MgCO22MgOC。(3)非金屬非金屬：2F22H2O=4HFO2,2CSiO2Si2CO，CH2O(g)COH2，X2H2S=2HXS。(4)非金屬金屬，用H2、C冶煉金屬。通過(guò)反應(yīng)形式梳理化學(xué)反應(yīng)，培養(yǎng)歸納、整理能力。5抓住化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)條件的關(guān)系多數(shù)化學(xué)反應(yīng)需要一定條件，條件不同化學(xué)反應(yīng)也不同。(1)“催化劑”，無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)需要的催化劑不同，但是根據(jù)“催化劑”這一條件，可將氯酸鉀分解、雙氧水分解、工業(yè)合成氨、SO2催化氧化、氨氣催化氧化聯(lián)系起來(lái)，形成知識(shí)鏈。(2)“通電”或“電解”，可以鎖定在電解水、氯化鈉、氯化鎂、氯化銅、硫酸銅、硝酸鹽等溶液，熔融氯化鈉和氧化鋁范圍內(nèi)。(3)“高溫”，常見的有碳酸鈣分解、SiO2和C的置換反應(yīng)、制造普通玻璃的反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)等。6抓住特征顏色和特殊狀態(tài)(1)(淡)黃(棕)色固體：Na2O2、S、FeCl3、CuCl2；黑色固體：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫(黑)色固體：KMnO4、I2；紅色固體：Cu；綠色固體：Cu2(OH)2CO3。(2)有色氣體：NO2(紅棕色)、F2(淺黃綠色)、Cl2(黃綠色)；無(wú)色刺激性氣味氣體：SO2、NH3、HX(X為F、Cl、Br、I)；無(wú)色無(wú)味氣體：H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。(3)常溫下呈液態(tài)的特殊物質(zhì)：Br2(非金屬單質(zhì))、Hg(金屬單質(zhì))、H2O、H2O2等。(4)易升華的物質(zhì)：I2。(5)溶液中的有色離子：Cu2(藍(lán)色)、Fe2(淺綠色)、Fe3(黃色)、MnO紫(紅)色。(6)Br2在水中顯黃(橙)色，在有機(jī)溶劑中顯橙(紅)色；I2在水中顯黃(褐)色，在有機(jī)溶劑中顯紫(紅)色。(7)有色沉淀：白色沉淀：H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等；(淡)黃色沉淀：AgBr、AgI、S；紅褐色沉淀：Fe(OH)3；藍(lán)色沉淀：Cu(OH)2；磚紅色沉淀：Cu2O。7抓住特征反應(yīng)現(xiàn)象(1)燃燒：H2Cl2(蒼白色火焰)，C2H2(C6H6)O2(明亮火焰，大量黑煙)，AlO2(耀眼白光)，MgO2(白色固體生成)，金屬焰色反應(yīng)。(2)淀粉遇碘變藍(lán)，蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃。(3)使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的是NH3，使品紅溶液褪色的是Cl2、SO2。(4)在空氣中由無(wú)色變?yōu)榧t棕色氣體的是NO。(5)Fe3遇OH生成紅褐色沉淀，遇苯酚顯紫色，遇SCN顯血紅色。(6)Fe2遇OH生成白色沉淀，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；Fe2遇SCN無(wú)明顯現(xiàn)象，在通入Cl2后溶液顯血紅色。(7)與堿反應(yīng)產(chǎn)生氣體的溶液中一般含NH。(8)既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)并產(chǎn)生氣體的物質(zhì)：Al、弱酸的銨鹽(碳酸銨、硫化銨等)、弱酸的酸式銨鹽(碳酸氫銨、硫氫化銨等)。(9)燃燒能生成煙：Na在氯氣中燃燒生成白煙，F(xiàn)e在氯氣中燃燒生成紅棕色煙，Cu在氯氣中燃燒生成棕黃色煙。題組一網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證型1如圖所示甲丁四種物質(zhì)均含有同一種元素，甲可以是單質(zhì)也可以是氣態(tài)氫化物，丁是該元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，則甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中共同含有的元素可能是()ACl BFe CC DN答案D解析根據(jù)分析可知丁是一種強(qiáng)酸，排除B選項(xiàng)(最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是堿)；C選項(xiàng)(最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是弱酸)；Cl的氣態(tài)氫化物不能被氧氣氧化，Cl2不能通過(guò)兩步反應(yīng)生成最高價(jià)氧化物，則排除A選項(xiàng)，故D選項(xiàng)正確。2甲、乙、丙、丁、戊的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(反應(yīng)條件略去，箭頭表示一步轉(zhuǎn)化)。下列各組物質(zhì)中，不滿足圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是()選項(xiàng)甲乙丙戊ACuFeCl3溶液CuCl2溶液FeBH2OFeH2O2CAlNaOH溶液H2Al2O3DCH3CH2OHO2CH3CHOH2答案C解析A項(xiàng)，正確；B項(xiàng)，正確；C項(xiàng)，H2和Al2O3不能生成Al，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，正確。方法歸納(1)注意總結(jié)反應(yīng)規(guī)律，熟記特殊轉(zhuǎn)化關(guān)系。(2)做此類題目，往往是把選項(xiàng)一一帶入，按照箭頭指向看是否能轉(zhuǎn)化，選出正確答案。題組二尋找“突破口”，破解“框圖”推斷題3X、Y、D、E、F都是中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，已知Y是單質(zhì)，X是化合物，溶液E中滴入KSCN溶液呈血紅色。這些物質(zhì)間的相互關(guān)系如框圖所示，根據(jù)框圖及提示的信息回答下列問(wèn)題：(1)Y和X的濃溶液反應(yīng)的條件是_，而該反應(yīng)在常溫下很難進(jìn)行，其原因是_。(2)寫出FGX的離子方程式：_。(3)L轉(zhuǎn)化為I的化學(xué)方程式是_。(4)在試管中制備L，為了能觀察到L的顏色，需要進(jìn)行特殊的操作，該特殊的操作是_。(5)將Cu放入0.1 molL1 Fe(NO3)3溶液中，反應(yīng)一段時(shí)間后取出Cu片，溶液中c(Fe3)c(Fe2)23，則Cu2與Fe3的物質(zhì)的量之比為_。思路導(dǎo)引物質(zhì)名稱正確解答。解析該題推斷的突破口是E，即題目提供的“溶液E中滴入KSCN溶液呈血紅色”證明E為三價(jià)鐵鹽，由此逆推Y為鐵，或X為鐵的化合物，而且是能溶于水的化合物。假設(shè)Y為鐵單質(zhì)，在一個(gè)反應(yīng)中過(guò)量的鐵與適量的鐵導(dǎo)致的反應(yīng)產(chǎn)物不完全相同，而且產(chǎn)物各為三種，由此可以聯(lián)想到Fe與HNO3的反應(yīng)，故H為亞鐵鹽，結(jié)合已知的E為三價(jià)鐵鹽，可知I、L分別為Fe(OH)3、Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3需要氧氣、水，故J、D一種是氧氣、一種是水。觀察框圖中F、G、X、J的關(guān)系及前面對(duì)其他物質(zhì)的推斷，可以聯(lián)想到2NOO2=2NO2與3NO2H2O=2HNO3NO兩個(gè)反應(yīng)，所以F、G、X、J分別為NO2、NO、HNO3和O2，因此D是水。答案(1)加熱Fe遇濃硝酸表面被鈍化，生成致密的氧化膜(2)3NO2H2O=2H2NONO(3)4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3(4)用長(zhǎng)膠頭滴管吸取FeSO4溶液緩緩插入盛有稀NaOH溶液的試管中，膠頭滴管口位于溶液中，慢慢擠出FeSO4溶液(其他合理答案也可)(5)34方法歸納“框圖”推斷題的答題要領(lǐng)1思維要有整體性解答時(shí)必須認(rèn)真研究題目的總體要求，仔細(xì)推敲每一個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)合限制條件，弄清各個(gè)環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系，相互影響，串聯(lián)整個(gè)過(guò)程，回答力求完整。2假設(shè)推斷要合理在框圖推斷中，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進(jìn)行合理假設(shè)是必須的，按照題目要求理順后再確定，這樣可以大大節(jié)省時(shí)間。3檢驗(yàn)一遍很重要通過(guò)一系列思維活動(dòng)推斷出結(jié)果后，將結(jié)果放入原題中進(jìn)行檢驗(yàn)，完全符合才正確，如有一處不符，可能是哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了紕漏，則需再思考。4思維發(fā)散有必要注意多解，有時(shí)符合題意的解可能不止一種或一組。熱點(diǎn)三元素化合物知識(shí)的綜合應(yīng)用縱觀近幾年全國(guó)各地高考化學(xué)試題，除在選擇題中直接考查元素化合物的性質(zhì)、制法及相互轉(zhuǎn)變關(guān)系外，更重要的是以元素化合物知識(shí)為載體，綜合氧化還原、強(qiáng)弱電解質(zhì)、平衡移動(dòng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等理論知識(shí)，對(duì)考生的思維能力進(jìn)行綜合考查。該部分高考題的特點(diǎn)是新穎、知識(shí)覆蓋面廣、思維跨度大，不但考查一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，而且將多個(gè)知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，增大了試題的難度。試題大致分為三種類型：一是化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)元素化合物知識(shí)的探究和驗(yàn)證；二是元素化合物知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用；三是化學(xué)反應(yīng)原理對(duì)化合物知識(shí)的概括和演繹。題組一利用綜合實(shí)驗(yàn)探究元素化合物的性質(zhì)1某小組查文獻(xiàn)得知：氧化性IOFe3I2,3Br26FeCl2=2FeBr34FeCl3；I22S2O=S4O2I；CuI是一種白色沉淀(Ksp1.31012)。.該小組為確定一份加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2、Fe3)的成分，設(shè)計(jì)定性實(shí)驗(yàn)加以猜想和驗(yàn)證。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下： 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象對(duì)應(yīng)結(jié)論步驟1取一定量加碘鹽，用適量蒸餾水溶解，并加稀鹽酸酸化，將所得試液分為3份步驟2第份試液碘鹽中肯定含_第份試液第份試液X為_(填化學(xué)式)(2)該碘鹽中肯定不含的物質(zhì)是_(用化學(xué)式或離子符號(hào)表達(dá))。(3)根據(jù)信息推斷Fe3、S4O、I2、Br2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是_。(4)第份試液中加入足量KI固體后，反應(yīng)的離子方程式為_、_。.用“間接碘量法”測(cè)定含有CuCl22H2O晶體的試樣(不含能與I發(fā)生反應(yīng)的氧化性雜質(zhì))的純度，過(guò)程如下：取0.40 g試樣溶于水，加入過(guò)量KI固體，充分反應(yīng)，生成白色沉淀。加入淀粉作滴定指示劑，用0.100 0 molL1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL。(1)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_。(2)CuCl2溶液與KI反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)該試樣中CuCl22H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。答案.(1)Fe3CCl4(2)KI(3)Br2Fe3I2S4O(4)2Fe32I=2Fe2I2IO5I6H=3I23H2O.(1)藍(lán)色褪去，放置一定時(shí)間后不恢復(fù)原色(或半分鐘內(nèi)顏色不變化)(2)2CuCl24KI=2CuII24KCl(3)85.5%解析.(1)根據(jù)步驟2中第份試液中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加碘鹽中肯定含有Fe3；根據(jù)下層為紫紅色知，X應(yīng)為CCl4；(2)因?yàn)镮O5I6H=3I23H2O，所以根據(jù)第份試液中加入KIO3固體、淀粉無(wú)現(xiàn)象，證明碘鹽中一定不含KI；(3)由題干中所給信息，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，Br2Fe3I2S4O。(4)由于在碘鹽中含有Fe3、IO，所以加入足量KI固體后，發(fā)生的離子反應(yīng)為IO5I6H=3I23H2O,2Fe32I=I22Fe2。.2Cu24I=2CuII2I22S2O=S4O2ICuCl2I2S2O1 mol 1 molx x2.0103 mol所以CuCl22H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%85.5%。命題思想新高考實(shí)驗(yàn)命題對(duì)實(shí)驗(yàn)探究型試題特別青睞，本題就是以教材原理為載體，設(shè)計(jì)探究物質(zhì)的成分，氧化性強(qiáng)弱比較，以及“滴定法”的遷移應(yīng)用等，貼近教材，符合新課改。探究模式一般為提出問(wèn)題進(jìn)行假設(shè)或猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論反思與拓展(有的不設(shè)計(jì))。?？继骄奎c(diǎn)：鐵元素的價(jià)態(tài)；硫元素價(jià)態(tài)；濃硫酸、稀硫酸的氧化性探究；濃硝酸、稀硝酸的氧化性探究；SO2、CO2、CO等氣體性質(zhì)探究；CO2、SO2、H2S與NaOH反應(yīng)產(chǎn)物探究。題組二物質(zhì)性質(zhì)與工藝流程2用霞石巖(主要成分Na2O、K2O、Al2O3、SiO2)制碳酸鈉、碳酸鉀和氧化鋁的工藝流程如下：已知：NaHCO3溶液的pH約為89，Na2CO3溶液的pH約為1112。溶解過(guò)濾工序產(chǎn)生的濾液中含鈉、鉀和鋁的可溶性鹽類，鈣和硅等其他雜質(zhì)在濾渣霞石泥中。部分物質(zhì)的溶解度見下圖，根據(jù)題意回答下列問(wèn)題：(1)固體M的化學(xué)式是_，X物質(zhì)是_。(2)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行煅燒操作時(shí)盛放固體物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)儀器是_，濾液W中主要含有的離子有_。(3)碳酸化中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式是_。(4)操作是_(填寫名稱)，操作是_(選填編號(hào))。a趁熱過(guò)濾 b冷卻過(guò)濾c蒸餾 d灼燒(5)碳酸化調(diào)整pH8的目的是_，產(chǎn)品K2CO3中最可能含有的雜質(zhì)是_(寫化學(xué)式)。(6)實(shí)驗(yàn)室用下面流程測(cè)定產(chǎn)品碳酸鉀的純度，為提高實(shí)驗(yàn)精度，T試劑最好是_；操作的名稱是_。答案(1)Al2O3CO2(2)坩堝Na、K、HCO(3)2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(4)蒸發(fā)a(5)碳酸根轉(zhuǎn)化為碳酸氫根，利于KHCO3結(jié)晶析出Na2CO3(6)足量BaCl2溶液(寫CaCl2也可)恒重操作(重復(fù)干燥稱量操作)解析煅燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為CaCO3SiO2CaSiO3CO2(X)溶解時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為CaOH2O=Ca(OH)2K2OH2O=2KOHNa2OH2O=2NaOHAl2O32OH=2AlOH2O碳酸化發(fā)生的主要反應(yīng)為2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(注：不能寫成HCO，因?yàn)榇藭r(shí)pH11)Al(OH)3灼燒得到固體M(Al2O3)。過(guò)濾出Al(OH)3固體后，濾液為Na2CO3、K2CO3，根據(jù)溶解度曲線，通過(guò)蒸發(fā)濾液，然后趁熱過(guò)濾，得到Na2CO3固體；通過(guò)碳酸化，調(diào)整溶液的pH8，可以使CO轉(zhuǎn)化成HCO，通過(guò)冷卻結(jié)晶，根據(jù)溶解度曲線，應(yīng)析出KHCO3晶體，灼燒后得到K2CO3；當(dāng)降溫到10 時(shí)，根據(jù)溶解度曲線含有Na2CO3析出，所以K2CO3中含有雜質(zhì)Na2CO3；當(dāng)把KHCO3、Na2CO3過(guò)濾出后，濾液中主要含有K、Na、HCO。第(6)步中，應(yīng)加足量BaCl2溶液(或CaCl2)使CO完全沉淀，通過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量至恒重來(lái)計(jì)算K2CO3的純度。命題思想對(duì)近年的高考試題進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)，無(wú)機(jī)化合物的制備試題很多都是將化學(xué)工藝或化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)及最新科技成果融入其中，來(lái)考查考生的綜合能力。這類試題一般都是比較大型的推斷、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究類試題，這是高考中一個(gè)重要的熱點(diǎn)。化學(xué)工藝流程題主要從以下兩點(diǎn)設(shè)置：(1)環(huán)境與化學(xué)：主要涉及“廢水、廢氣、廢渣”的來(lái)源，對(duì)環(huán)境的影響和處理原理。(2)重要化工生產(chǎn)及資源利用：旨在用所學(xué)的基本理論(氧化還原、化學(xué)平衡、鹽類水解、電化學(xué)、熱化學(xué)、有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等)指導(dǎo)化工生產(chǎn)。從命題趨勢(shì)來(lái)看，一般有三種題型：一是從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的角度對(duì)化工生產(chǎn)進(jìn)行模擬；二是根據(jù)一些化工生產(chǎn)的流程來(lái)考查考生的綜合應(yīng)用能力；三是關(guān)于化工生產(chǎn)的相關(guān)計(jì)算。破解方法統(tǒng)覽整體、截段分析是做“化工流程”題的主要方法。統(tǒng)覽整體就是對(duì)一些線型工藝流程試題，對(duì)比分析流程圖中原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)過(guò)程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化學(xué)工藝，然后再結(jié)合題設(shè)的問(wèn)題，逐一推敲解答。截段分析就是針對(duì)題目所涉及的問(wèn)題在流程中的呈現(xiàn)位置進(jìn)行截段，做重點(diǎn)分析，分析時(shí)，也要注意“前扯后掛”，不要“斷章取義”。題組三元素及其化合物與理論的融合3碳酸二甲酯(MDC)是一種近年來(lái)受到廣泛關(guān)注的環(huán)保型綠色化工產(chǎn)品。在催化劑作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO22CH3OHCO(OCH3)2H2O，但甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會(huì)超過(guò)1%是制約該反應(yīng)走向工業(yè)化的主要原因。某研究小組在其他條件不變的情況下，通過(guò)研究溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量分別對(duì)轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響來(lái)評(píng)價(jià)催化劑的催化效果。計(jì)算公式為TON轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量。(1)已知25 時(shí)，甲醇和DMC的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為H1和H2，則上述反應(yīng)在25 時(shí)的焓變H3_。(2)根據(jù)反應(yīng)溫度對(duì)TON的影響圖(下圖)判斷該反應(yīng)的焓變H_0(填“”、“”或“”)，理由是_。(3)根據(jù)反應(yīng)時(shí)間對(duì)TON的影響圖(下圖)，已知溶液總體積10 mL，反應(yīng)起始時(shí)甲醇0.25 mol，催化劑0.6105 mol，計(jì)算該溫度下，47 h內(nèi)DMC的平均反應(yīng)速率：_；計(jì)算10 h時(shí)，甲醇的轉(zhuǎn)化率：_。(4)根據(jù)該研究小組的實(shí)驗(yàn)及催化劑用量TON的影響圖(下圖)，判斷下列說(shuō)法正確的是_。a由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用價(jià)廉易得的甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為資源，在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)方面都具有重要意義b在反應(yīng)體系中添加合適的脫水劑，將提高該反應(yīng)的TONc當(dāng)催化劑用量低于1.2105 mol時(shí)，隨著催化劑用量的增加，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率顯著提高d當(dāng)催化劑用量高于1.2105 mol時(shí)，隨著催化劑用量的增加，DMC的產(chǎn)率反而急劇下降答案(1)2H1H2(2)經(jīng)過(guò)相同的反應(yīng)時(shí)間，溫度較低時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡；溫度較高時(shí)，反應(yīng)已達(dá)到平衡，隨著溫度升高，TON減小，即平衡向左移動(dòng)，說(shuō)明該反應(yīng)放熱(3)1103 molL1h18.4102%(4)ab解析(1)根據(jù)反應(yīng)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1，反應(yīng)CO(OCH3)2(l)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H2，根據(jù)蓋斯定律有目標(biāo)反應(yīng)等于2，故有H32H1H2。(2)根據(jù)圖可知，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，故正反應(yīng)放熱，H0。(3)4 h，TON20,7 h，TON30，TON10，n(甲醇)100.6105 mol0.6104 mol,47 h內(nèi)甲醇的平均反應(yīng)速率為0.6104 mol0.01 L3 h2103 molL1h1，所以(DMC)1103 molL1h1。10 h，轉(zhuǎn)化的甲醇為350.6105 mol2.1104 mol，轉(zhuǎn)化率為2.1104 mol0.25 mol100%8.4102%。(4)a正確；b減少水，使平衡正向移動(dòng)，正確；c、d中TON和轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率是不一樣的，錯(cuò)誤。命題思想對(duì)本題命題思路的研究，不難發(fā)現(xiàn)命題者的良苦用心整合的思想。即“以元素為載體”，把眾多的知識(shí)點(diǎn)(包括原子結(jié)構(gòu)、氧化還原反應(yīng)、中和滴定、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、電化學(xué)、離子平衡)串聯(lián)起來(lái)，考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。破解方法雖然年年題不同，但是萬(wàn)變不離其宗，都是考查基礎(chǔ)知識(shí)的運(yùn)用，不要因試題的“穿新衣，戴新帽”而驚慌失措。“易點(diǎn)得全分，難點(diǎn)能得分，規(guī)范得高分”。1下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是()SO2H2SO3H2SO4NH3NO2HNO3CaCl2CaCO3CaONaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3A B C D答案B解析NH3的催化氧化生成NO；CaCl2與CO2不反應(yīng)。2有A、B、C、D、E和F六瓶無(wú)色溶液，他們都是中學(xué)化學(xué)中常見的無(wú)機(jī)試劑。E的溶質(zhì)是一種無(wú)色油狀液體，B、C、D和F是鹽溶液，且他們的陰離子均不同?，F(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：A有刺激性氣味，用沾有濃鹽酸的玻璃棒接近A時(shí)產(chǎn)生白色煙霧；將A分別加入其他五種溶液中，只有D、F中有沉淀產(chǎn)生；繼續(xù)加入過(guò)量A時(shí)，D中沉淀無(wú)變化，F(xiàn)中沉淀完全溶解；將B分別加入C、D、E、F中，C、D、F中產(chǎn)生沉淀，E中有無(wú)色、無(wú)味氣體逸出；將C分別加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3沉淀均不溶。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)信息，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()AB可能為NaHCO3溶液BF為AgNO3溶液CD不可能是鎂或鋁的鹽酸鹽DA為氨水，E為硫酸答案A解析E的溶質(zhì)是一種無(wú)色油狀液體，則E為H2SO4。A為濃氨水；加入過(guò)量A時(shí)，F(xiàn)中沉淀完全溶解，則沉淀為AgOH，F(xiàn)為AgNO3；BE(H2SO4)無(wú)色無(wú)味氣體，氣體為CO2，故B中含CO或HCO；CF(AgNO3)生成不溶于HNO3的沉淀，則沉淀必為AgX，故C中含X；BC沉淀，則沉淀只能是CaCO3或BaCO3，故C中含有Ba2或Ca2，則B中一定不含HCO；CD反應(yīng)產(chǎn)生不溶于HNO3的沉淀，所以D中含SO，沉淀為BaSO4，所以C中只含Ba2，而不含Ca2；加入過(guò)量A(NH3H2O)時(shí)，D中沉淀無(wú)變化，該沉淀為氫氧化物沉淀，根據(jù)題意，應(yīng)是Mg(OH)2或Al(OH)3沉淀，故D中含Mg2或Al3；B和D反應(yīng)生成沉淀，由于沒(méi)有氣體生成，排除Al3和CO的可能，故D中一定含Mg2，因此A(濃氨水)；B(含CO)；C(BaCl2)；D(MgSO4)；E(H2SO4)；F(AgNO3)。3A、Y為常見金屬單質(zhì)，X為常見非金屬單質(zhì)。常溫下X、G、H、I為氣體，C為液體。B是由三種元素組成的鹽，加熱時(shí)發(fā)生分解生成兩種氣體，冷卻后又可化合得到B。有關(guān)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖(部分反應(yīng)條件及生成物略去)。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)B的電子式為_；(2)現(xiàn)用A與石墨作電極，B的濃溶液作電解質(zhì)溶液，構(gòu)成原電池。其正極反應(yīng)式為_；(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，反應(yīng)在冶金工業(yè)上屬于_(填金屬的冶煉方法)；(4)從D的結(jié)晶水合物制備D的無(wú)水晶體的操作為_；(5)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；反應(yīng)的離子方程式為_。答案(1) (2)2NH2e=2NH3H2(3)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2熱還原法或鋁熱還原法(4)將D的結(jié)晶水合物在HCl氣流中加熱(5)4NH35O24NO6H2OAl33NH3H2O=Al(OH)33NH或Al33NH33H2O=Al(OH)33NH解析根據(jù)題干中提供信息，C為H2O；B為NH4Cl，金屬A為活潑金屬且為電解法制備時(shí)有O2生成，A應(yīng)為Al，Al與NH4Cl溶液反應(yīng)生成X(H2)、D(AlCl3)、G(NH3)，所以H為NO，I為NO2，J為HNO3。AlCl3和NH3反應(yīng)生成Al(OH)3(E)，F(xiàn)為Al2O3，常溫下在濃HNO3中鈍化的除Al外，還有Fe，通過(guò)鋁熱反應(yīng)生成Fe(Y)，鐵和H2O(g)反應(yīng)生成H2。(2)Al、石墨作電極，NH4Cl為電解質(zhì)溶液，構(gòu)成原電池，正極上陽(yáng)離子得電子，電極反應(yīng)式為2NH2e=2NH3H2。(4)從AlCl3晶體中制備無(wú)水AlCl3，為了防止水解，應(yīng)在HCl氣氛中加熱。4氯氣是一種重要的化工原料。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用下圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)。(1)實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣，發(fā)生裝置中除圓底燒瓶和導(dǎo)管外還需用到的玻璃儀器有_。(2)裝置A中盛有的試劑是_，作用是_。(3)若D中品紅溶液褪色，則B裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。(4)證明FeBr2與Cl2發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法是_(填操作方法)。某研究性學(xué)習(xí)小組用剛吸收過(guò)少量SO2的NaOH溶液吸收處理上述實(shí)驗(yàn)后的尾氣。經(jīng)分析吸收尾氣一段時(shí)間后，吸收液(呈強(qiáng)堿性)中肯定存在Cl、OH、CO和SO，對(duì)于可能存在的其他陰離子，研究小組提出以下3種假設(shè)。假設(shè)1：只存在SO；假設(shè)2：只存在ClO；假設(shè)3：既不存在SO，也不存在ClO。(5)學(xué)習(xí)小組判斷同時(shí)存在SO和ClO是不可能的理由是_。(6)現(xiàn)限選以下試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。a3 molL1 H2SO4 b0.01 molL1 KMnO4c1 molL1 BaCl2溶液 d淀粉碘化鉀溶液e酚酞試液步驟一：取少量吸收液于試管中，滴加3 molL1 H2SO4至溶液呈中性，然后將所得溶液分裝于A、B兩試管中。步驟二：向A試管中滴加少量_(填序號(hào))，若溶液_(填現(xiàn)象)，則假設(shè)1成立。步驟三：向B試管中滴加少量_(填序號(hào))，若溶液_(填現(xiàn)象)，則假設(shè)2成立。答案(1)分液漏斗、酒精燈(2)飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫(3)2Fe24Br3Cl2=2Fe36Cl2Br2(4)實(shí)驗(yàn)后，取少量B中溶液，滴加KSCN溶液；另取少量B中溶液，加入CCl4溶液萃取(5)SO和ClO因發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故不能存在(6)b褪色d變藍(lán)色解析(1)實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制Cl2，用到玻璃儀器除圓底燒瓶和導(dǎo)管外，還用到酒精燈和分液漏斗。(2)裝置A是除雜裝置，應(yīng)用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl。(3)Cl2能把FeBr2氧化，離子方程式為2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl。(4)因?yàn)镕e2被氧化成Fe3，可用KSCN檢驗(yàn)是否存在Fe3。(5)因?yàn)镾O和ClO之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。(6)利用SO的還原性檢驗(yàn)其是否存在，可選用KMnO4溶液；觀察是否褪色。檢驗(yàn)ClO是否存在，可利用其強(qiáng)氧化性，可選用淀粉碘化鉀溶液，觀察是否變藍(lán)。5.鐵鹽、亞鐵鹽是實(shí)驗(yàn)室常用的藥品。請(qǐng)根據(jù)題意，完成下列填空：(1)向酸化的FeCl3溶液中逐滴加入KI溶液，溶液變成棕褐色。該反應(yīng)的離子方程式為_。(2)向酸化的FeSO4溶液中加幾滴硫氰化鉀溶液，沒(méi)有什么明顯變化，再滴加雙氧水，溶液變血紅色。繼續(xù)滴加雙氧水，血紅色逐漸褪去，且有氣泡產(chǎn)生。寫出上述變化中，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：_；Fe33SCN=Fe(SCN)3；11H2O22SCN=2SO2CO2N210H2O2H若生成1 mol N2，H2O2和SCN的反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是_ mol。(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，推斷Fe2、I和SCN的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開。.某課題組利用Fe粉和KNO3溶液反應(yīng)，模擬地下水脫氮過(guò)程，探究脫氮原理。(4)實(shí)驗(yàn)前：先用0.1 molL1 H2SO4洗滌Fe粉，其目的是_，然后用蒸餾水洗滌至中性；將KNO3溶液的pH調(diào)至2.5；為防止空氣中的O2對(duì)脫氮的影響，應(yīng)向KNO3溶液通入_(寫化學(xué)式)。(5)如圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過(guò)程中，測(cè)出的溶液中相關(guān)離子濃度、pH隨時(shí)間的變化關(guān)系(部分副反應(yīng)產(chǎn)物曲線略去)。請(qǐng)根據(jù)圖中信息寫出t1時(shí)刻前該反應(yīng)生成的陽(yáng)離子分別是_、_。t1時(shí)刻后，該反應(yīng)仍在進(jìn)行，溶液中NH的濃度在增大，F(xiàn)e2的濃度卻沒(méi)有增大，可能的原因是_。答案.(1)2Fe32I=2Fe2I2(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O22(3)IFe2SCN.(4)除去Fe粉表面的鐵銹(Fe2O3)等雜質(zhì)N2(5)Fe2、NH溶液的pH增大，F(xiàn)e2形成了Fe(OH)2(或與溶液中OH結(jié)合)解析(1)Fe3能氧化I，離子方程式為2Fe32I=2Fe2I2。(2)Fe2和SCN不反應(yīng)，當(dāng)加入H2O2時(shí)，發(fā)生2Fe22HH2O2=2Fe32H2O，然后Fe3和SCN反應(yīng)生成血紅色溶液，繼續(xù)滴加H2O2，SCN被氧化。根據(jù)反應(yīng)，當(dāng)有1 mol N2生成時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1121(2) mol22 mol。(注：根據(jù)氧化劑計(jì)算方便)(3)根據(jù)(1)(2)中方程式可得還原性IFe2SCN。(根據(jù)還原劑還原性大于還原產(chǎn)物還原性)(4)因?yàn)镕e粉表面有鐵銹，所以應(yīng)預(yù)先用H2SO4除去。因?yàn)镕e粉在溶液中能被O2氧化，所以應(yīng)通入N2排除O2的干擾。(5)根據(jù)圖中信息，F(xiàn)e粉被NO氧化成Fe2，其本身被還原成NH，在此過(guò)程中堿性增強(qiáng)，因?yàn)橛蠴H生成，F(xiàn)e2與之反應(yīng)生成Fe(OH)2沉淀，造成Fe2的濃度變化不大。6工業(yè)上以碳酸錳礦為主要原料生產(chǎn)MnO2的工藝流程如下：有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表：氫氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Pb(OH)2Mn(OH)2開始沉淀的pH3.31.56.54.28.08.3沉淀完全的pH5.23.79.76.78.89.8請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)酸浸前將碳酸錳礦粉碎的作用是_。(2)酸浸后的溶液中含有Mn2、SO，另含有少量Fe2、Fe3、Al3、Cu2、Pb2等，其除雜過(guò)程如下：加入MnO2將Fe2氧化，其離子反應(yīng)方程式為_。加入CaO將溶液的pH調(diào)到5.26.0，其主要目的是_。加入BaS，除去Cu2、Pb2后，再加入NaF溶液，除去_。(3)從溶液A中回收的主要物質(zhì)是_，該物質(zhì)常用作化肥。(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4，可以用稀硫酸處理，將其轉(zhuǎn)化為MnSO4和MnO2，然后再用氧化劑將Mn2轉(zhuǎn)化為MnO2，制得優(yōu)質(zhì)MnO2。寫出Mn3O4與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。答案(1)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率(使反應(yīng)更充分)(2)2Fe2MnO24H=2Fe3Mn22H2O除去Fe3、Al3Ca2(3)(NH4)2SO4(4)Mn3O42H2SO4=2MnSO4MnO22H2O解析(1)將碳酸錳礦粉碎，可以增大與H2SO4的接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率。(2)根據(jù)沉淀時(shí)的pH值，應(yīng)把Fe2氧化；加入CaO和H反應(yīng)，增大pH到5.26.0可使Al3、Fe3完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，除去Fe3、Al3；調(diào)節(jié)pH值時(shí)，加入了CaO，為了除去Ca2，應(yīng)加入NaF，使之生成CaF2沉淀。(3)溶液A中的陰離子為SO，所以加NH4HCO3后，生成的主要物質(zhì)是(NH4)2SO4，作為氮肥用。(4)Mn3O42H2SO4=2MnSO4MnO22H2O(用倒配法配平，Mn3O4中Mn的化合價(jià)為)。7碘被稱為“智力元素”，科學(xué)合理地補(bǔ)充碘可防治碘缺乏病，KI、KIO3曾先后用于加碘鹽中。(1)工業(yè)上可以通過(guò)鐵屑法生產(chǎn)KI，其工藝流程如下：反應(yīng)生成鐵與碘的化合物，若該化合物中鐵元素與碘元素的質(zhì)量比為21127，則加入足量碳酸鉀時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。操作A包括_；用冰水洗滌的目的是_。(2)KIO3可以通過(guò)H2O2氧化I2先制得HIO3，然后再用KOH中和的方法進(jìn)行生產(chǎn)。烹飪時(shí)，含KIO3的食鹽常在出鍋前加入，其原因是_。若制得1 284 kg KIO3固體，理論上至少需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水_ kg。KIO3還可通過(guò)下圖所示原理進(jìn)行制備。電解時(shí)總反應(yīng)的離子方程式為_。若忽略溶液體積的變化，則電解結(jié)束后陰極區(qū)的pH與電解前相比_(選填“增大”、“減小”或“不變”)。答案(1)Fe3I84K2CO3=Fe3O48KI4CO2蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌除去表面可溶性雜質(zhì)的同時(shí)減少KI的溶解損失(2)在較高溫度下KIO3易分解1 700I3H2OIO3H2不變解析(1)中，該化合物為Fe3I8，和K2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe3I84K2CO3=Fe3O48KI4CO2(用質(zhì)量守恒法配平，可假設(shè)Fe3I8的系數(shù)為1)操作A為了結(jié)晶出KI，所以應(yīng)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾的方法。因?yàn)闇囟雀邥r(shí)，KI會(huì)溶解，所以應(yīng)用冰水洗滌沉淀。(2)KIO3高溫時(shí)會(huì)分解，所以加碘鹽常在出鍋前加入。根據(jù)電子守恒得：x25x15103 mol需要30% H2O2的質(zhì)量為1.7106 g，即1 700 kg。電解時(shí)，陰極反應(yīng)式為6H2O6e=3H26OH，陽(yáng)極反應(yīng)式為I6e6OH=IO3H2O，兩式相加得：I3H2OIO3H2。由于在陰極區(qū)生成的OH通過(guò)陰離子交換膜移到陽(yáng)極區(qū)，所以電解結(jié)束后陰極區(qū)的pH與電解前相比不變。 21