《2020版高考化学（天津专用）一轮课件：专题十五 非金属及其重要化合物 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考化学（天津专用）一轮课件：专题十五 非金属及其重要化合物 .pptx（146页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、专题十五 非金属及其重要化合物,高考化学 (天津市专用),A组 自主命题天津卷题组,五年高考,考点一 氯单质及其化合物 卤族元素,1.(2011天津理综,3,6分)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确 的是 ( ),答案 B C 、S 、Ag+等也能与BaCl2溶液反应产生白色沉淀,因此,不能确定原溶液中 是否有S ,故A项错误;Na+焰色反应的黄色能掩盖K+焰色反应的紫色,因此,不能确定溶液中 是否存在K+,故C项错误;NH3在溶液中的溶解度很大,因此,向原溶液中滴加稀NaOH溶液,即使 溶液中有N 也不会逸出NH3,故D项错误。,错因分析 易错选D,忽略了NH3在水
2、中的溶解性及NH3从溶液中逸出的条件加热。,2.(2014天津理综,2,6分)实验室制备下列气体时,所用方法正确的是 ( ) A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置 B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 C.制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体 D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气,答案 A 用Na2O2或H2O2制备O2时,均可使用固液常温型气体发生装置,A项正确;B项,实验室 制氯气一般用浓盐酸作原料,所以制得的氯气中会混有氯化氢和水蒸气,除氯化氢时应用饱和 食盐水而不能用饱和NaHCO3溶液,因氯化氢与NaHCO3反应产生CO2气
3、体;C项,乙烯的相对分 子质量与空气的平均相对分子质量接近,在相同条件下,二者的密度也非常接近,故收集乙烯时 不宜用排空气法;D项,用水吸收NO2时,NO2转化为HNO3和NO,NO仍会污染空气,故吸收NO2不 能用水。,考点二 氧、硫及其化合物,3.(2017天津理综,10,14分)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方 法减少这些有害气体的排放,回答下列各方法中的问题。 .H2S的除去 方法1:生物脱H2S的原理为: H2S+Fe2(SO4)3 S+2FeSO4+H2SO4 4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O (1)硫杆菌存在时,Fe
4、SO4被氧化的速率是无菌时的5105倍,该菌的作用是 。 (2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为 。若反应温度过高,反应速率 下降,其原因是 。,方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S (3)随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分 子式为 。 .SO2的除去 方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生 NaOH溶液 Na2SO3溶液 (4)写出过程的离子方程式: ;CaO在水中存在如下转化:,CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq) 从平衡移动的
5、角度,简述过程 NaOH再生的原理 。 方法2:用氨水除去SO2 (5)已知25 ,NH3H2O的Kb=1.810-5,H2SO3的 =1.310-2、 =6.210-8。若氨水的浓度为2.0 molL-1,溶液中的c(OH-)= molL-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.010-7 molL-1 时,溶液中的c(S )/c(HS )= 。,答案 (14分)(1)降低反应活化能(或作催化剂) (2)30 、pH=2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性) (3)H2SO4 (4)2OH-+SO2 S +H2O S 与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成 (5)
6、6.010-3 0.62,解析 (1)催化剂可降低反应的活化能,大大加快反应速率。 (2)由题图可得使用硫杆菌的最佳条件为30 、pH=2;温度过高易使蛋白质变性而失去活性。 (3)当n(H2O2)/n(H2S)=4时,反应的化学方程式为4H2O2+H2S H2SO4+4H2O,氧化产物为H2SO4。 (5)由Kb=1.810-5= ,得c(OH-)=6.010-3 molL-1; =6.210-8= ,25 时c(OH-)=1.010-7 molL-1的溶液呈中性,则c(H+)=1.010-7 molL-1,解得 c(S )/c(HS )=0.62。,知识拓展 使蛋白质变性的因素 物理因素:
7、加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射等。 化学因素:强酸、强碱、重金属盐、甲醛、乙醇、丙酮等。,考点三 氮及其化合物,4.(2018天津理综,9,18分)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下 采样和检测方法。回答下列问题: .采样 采样系统简图 采样步骤: 检验系统气密性;加热器将烟道气加热至140 ;打开抽气泵置换系统内空气;采集无 尘、干燥的气样;关闭系统,停止采样。 (1)A中装有无碱玻璃棉,其作用为 。 (2)C中填充的干燥剂是(填序号) 。 a.碱石灰 b.无水CuSO4 c.P2O5,(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与D(装有碱液)相同,在虚线框
8、中画出该装置的示 意图,标明气体的流向及试剂。 (4)采样步骤加热烟道气的目的是 。 .NOx含量的测定 将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成N ,加水稀释至100.00 mL。量 取20.00 mL该溶液,加入V1 mL c1 molL-1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2 molL-1 K2Cr2O7 标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2 mL。 (5)NO被H2O2氧化为N 的离子方程式为 。 (6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有 。 (7)滴定过程中发生下列反应: 3Fe2+N +4H+ NO+3Fe3+2H2O Cr2 +6Fe2+14H+
9、 2Cr3+6Fe3+7H2O 则气样中NOx折合成NO2的含量为 mgm-3。 (8)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。,若缺少采样步骤,会使测定结果 。 若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果 。,答案 (18分)(1)除尘 (2)c (3) (4)防止NOx溶于冷凝水 (5)2NO+3H2O2 2H+2N +2H2O (6)锥形瓶、酸式滴定管 (7) 104 (8)偏低 偏高,解析 (1)无碱玻璃棉可吸附除去烟道气中的粉尘。(2)干燥NOx应选择酸性干燥剂。注意无 水CuSO4可用于检验水,一般不用作干燥剂。(3)D相当于尾气处理装置,吸收NO
10、x可用NaOH溶 液。(5)NO被氧化为N ,H2O2被还原为H2O。(6)盛放K2Cr2O7溶液及量取20.00 mL稀释液均用 酸式滴定管,稀释液在滴定过程中需放在锥形瓶中。(7)20.00 mL溶液中剩余Fe2+的物质的量 为(6c2V210-3)mol,则参加反应的N 的物质的量为(c1V110-3-6c2V210-3) mol,依据氮原子 守恒,V L气样中NOx折合成NO2的物质的量为 (c1V1-6c2V2)10-3mol,质量为 (c1V1-6c2V2)10-3 46g,含量为 mgm-3= 104mgm-3。(8)若缺少采 样步骤,会使气样中含有空气,部分NOx与O2、H2O
11、共同反应,导致测得的NOx含量偏低;若FeSO4标准溶液部分变质,则导致V2偏小,使计算出的NOx含量偏高。,解题指导 (8)若FeSO4标准溶液部分变质,则滴定消耗的K2Cr2O7溶液体积会偏小,由第(7)问 NOx含量表达式可知结果会偏高。,考点四 环境保护 硅及其化合物,5.(2018天津理综,7,14分)下图中反应是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl26NH3是优质的 镁资源。回答下列问题: (1)MgCl26NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H-除外): ,Mg在元素周期表中的位置: ,Mg(OH)2的电子式: 。 (2)A2B的化学式为 。反应的必备条件是 。上图中
12、可以循环使用 的物质有 。 (3)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料 (写化学式)。,(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出 该反应的化学方程式: 。 (5)用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下: RBr RMgBr (R:烃基;R:烃基或H) 依据上述信息,写出制备 所需醛的可能结构简式: 。,答案 (14分)(1)r(H+)r(Mg2+)r(N3-)r(Cl-) 第三周期A族 (2)Mg2Si 熔融,电解 NH3,NH4Cl (3)SiC (4)2Mg(OH
13、)2+2SO2+O2 2MgSO4+2H2O (5)CH3CH2CHO,CH3CHO,解析 本题考查物质结构与元素周期律、工艺流程、简单有机合成。 (1)H+只有原子核;N3-、Mg2+有两个电子层,当电子层结构相同时,原子序数越大离子半径越小; Cl-有三个电子层,故离子半径:r(H+)r(Mg2+)r(N3-)r(Cl-)。Mg(OH)2是离子化合物,其电子式为 。 (2)由反应产物逆推可知A2B由Mg、Si组成,故化学式为Mg2Si。电解熔融MgCl2可制取Mg, 反应的化学方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2。反应过程中生成的NH3、NH4Cl可以是反 应的反应物,故二者可以循环使
14、用。 (3)依据原子守恒可知SiH4与CH4反应生成H2和SiC,SiC俗称金刚砂,是一种固体耐磨材料。 (4)SO2转化为MgSO4,反应的化学方程式为2Mg(OH)2+2SO2+O2 2MgSO4+2H2O。 (5)结合已知信息可推出 可以由 和CH3MgBr反应后酸化得 到,也可以由 和CH3CH2MgBr反应后酸化得到。,拓展延伸 钙基固硫 CaCO3 CaO+CO2,CaO+SO2 CaSO3,2CaSO3+O2 2CaSO4,总反应可写成2CaCO3+2 SO2+O2 2CaSO4+2CO2。,B组 统一命题、省(区、市)卷题组,考点一 氯单质及其化合物 卤族元素,1.(2019浙
15、江4月选考,11,2分)针对下列实验现象表述不正确的是 ( ) A.用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL水,振荡,气体完全溶解,溶液变为黄绿色 B.在表面皿中加入少量胆矾,再加入3 mL浓硫酸,搅拌,固体由蓝色变白色 C.向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液,再滴加双氧水,产生白色沉淀 D.将点燃后的镁条伸入充满二氧化碳的集气瓶,镁条剧烈燃烧,有白色、黑色固体生成,答案 A 80 mL氯气不可能完全溶于20 mL水中,A错误;胆矾中加入浓硫酸,由于浓硫酸的强 烈吸水性,蓝色的CuSO45H2O会转化为白色的无水CuSO4,B正确;二氧化硫水溶液中滴加氯化 钡溶液,再滴加双氧水,会发生反应:
16、SO2+H2O2 H2SO4,H2SO4+BaCl2 BaSO4+2HCl,最 终生成BaSO4白色沉淀,C正确;镁条在CO2中能继续燃烧生成白色的MgO和黑色的C,D正确。,易错警示 Cl2虽然能溶于水但溶解度不大(常温下1体积水约能溶解2体积Cl2),且Cl2与水的反 应为可逆反应,因此Cl2不可能完全溶解。,2.(2019课标,12,6分)下列实验不能达到目的的是 ( ),答案 A 本题涉及常见物质的制备方法及除杂知识,通过物质制备的原理,考查了化学实验 与探究能力;依据探究目的设计实验,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。 A项,Cl2+2Na2CO3+H2O 2NaHCO3+Na
17、Cl+NaClO,故将Cl2通入Na2CO3溶液中不能制备较高 浓度的HClO溶液,错误;B项,MnO2作催化剂可以加快H2O2的分解速率,正确;C项,乙酸和Na2CO3 溶液可以反应,乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度较低,溶液分层,正确;D项,根据强酸制 弱酸原理可知正确。,知识拓展 制取高浓度次氯酸的方法是:往氯水中加入CaCO3粉末。因为氯水中存在Cl2+H2O HCl+HClO,CaCO3与HCl反应而不能与HClO反应。,3.(2016课标,7,6分)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是 ( ),答案 B FeCl3与Cu的反应为2FeCl3+Cu 2FeCl2+
18、CuCl2,不能用来比较铁与铜的金属性强 弱,故错误。,思路 比较金属性强弱可以采用金属间的置换反应,比较铁、铜金属性强弱时可以用“Fe+ CuCl2 FeCl2+Cu”。,审题技巧 化学性质与实际应用要对应。,4.(2015课标,12,6分)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是 ( ) A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收,答案 C 工业上常采用Ca(OH)2作为沉淀剂,C项错误。,解题 NaCl的溶解度随温度变化不大,故经常采用重结晶的方
19、法得到较纯的NaCl晶体。,拓展延伸 地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,所以人们把溴称为“海洋元 素”。,5.(2015海南单科,20-,6分)下列有关海水综合利用的说法正确的是 ( ) A.电解饱和食盐水可制得金属钠 B.海带提碘只涉及物理变化 C.海水提溴涉及氧化还原反应 D.海水提镁涉及复分解反应,答案 CD 电解饱和食盐水只能得到NaOH、H2、Cl2,A项错误;海带提碘涉及I- I2等化学 变化,B项错误;海水提溴涉及Br- Br2等氧化还原反应,C项正确;海水提镁涉及MgCl2 Mg(OH)2 MgCl2(熔融) Mg过程,包含氧化还原反应及复分解反应,D项正 确。,
20、6.(2016上海单科,15,3分)下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是 ( ),答案 D A项,NH3可以用浓氨水和生石灰制取,可用(湿润的)红色石蕊试纸检验,试纸变蓝则 说明NH3为碱性气体,正确;B项,利用浓硫酸的吸水性且溶于水中放出大量的热,可以制HCl气 体,(湿润的)pH试纸变红,则说明HCl为酸性气体,正确;C项,浓盐酸和二氧化锰加热可以制取Cl2, Cl2可以使淀粉碘化钾试液变蓝,则说明Cl2有强氧化性,把I-氧化成了I2,正确;D项,SO2使品红试 液褪色体现的是SO2的漂白性,错误。,7.(2016课标,13,6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加
21、。m、p、r是由这些元 素组成的二元化合物。n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01 molL-1r 溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确 的是 ( ) A.原子半径的大小WXY C.Y的氢化物常温常压下为液态 D.X的最高价氧化物的水化物为强酸,答案 C 根据题意,不难推出n为Cl2,m为H2O,q为HClO,r为HCl,p为烷烃,s为一氯代烷、二氯 代烷等的混合物,从而推出W、X、Y、Z四种元素分别为H、C、O、Cl。A项,原子半径大小 为HClC(即YZX),错误;C项,Y的氢化物 有H2O2、H2O,二者在常温常压
22、下均为液态,正确;D项,X的最高价氧化物的水化物为H2CO3,属 于弱酸,错误。,考点二 氧、硫及其化合物,8.(2019江苏单科,3,2分)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 ( ) A.NH4HCO3受热易分解,可用作化肥 B.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈 C.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白 D.Al2O3具有两性,可用于电解冶炼铝,答案 B 本题涉及的考点是常见化合物的性质及其应用,通过性质与应用是否相符的判断, 考查了分析和解决化学问题的能力,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养;以常见物质 的性质推测其应用,体现了关注社会发展、科技进步、生产生活的价值观念。 A项,NH4
23、HCO3受热易分解与其用作化肥没有关系,错误;B项,铁锈的主要成分是Fe2O3nH2O, H2SO4具有酸性,可以将铁锈溶解,正确;C项,SO2具有漂白性,可用于纸浆漂白,错误;D项,Al2O3 是离子化合物,可用于电解冶炼铝,错误。,9.(2016四川理综,1,6分)化学与生产和生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是 ( ) A.氯气作水的杀菌消毒剂 B.硅胶作袋装食品的干燥剂 C.二氧化硫作纸浆的漂白剂 D.肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂,答案 B A项,氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性,能杀菌消毒;B项,硅胶具有吸水性,可 作干燥剂;C项,二氧化硫能与有色物质结合生成不稳定的无色
24、物质,可作漂白剂;D项,肥皂水呈 弱碱性,可与蚊虫分泌的蚁酸反应,从而减轻痛痒。以上四项中只有B项没有发生化学变化,故 选B。,10.(2015重庆理综,2,6分)下列说法正确的是 ( ) A.I的原子半径大于Br,HI比HBr的热稳定性强 B.P的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强 C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应 D.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4,答案 B A项,I的非金属性比Br的非金属性弱,HBr比HI的热稳定性强;B项正确;C项,MgO不 与NaOH溶液反应;D项,SO2通入Ba(NO3)2溶液后,溶液显酸性,
25、酸性条件下N 能把S 氧化为 S ,从而产生BaSO4沉淀,无BaSO3。,11.(2018课标,27,14分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。 回答下列问题: (1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式 。 (2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为: pH=4.1时,中为 溶液(写化学式)。 工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是 。 (3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和 Na2SO3。阳极的电极反应式为 。电解后,
26、 室的NaHSO3浓度增 加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。,(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样 品,用0.010 00 molL-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为 ,该样品中Na2S2O5的残留量为 gL-1(以SO2计)。,答案 (1)2NaHSO3 Na2S2O5+H2O (2)NaHSO3 得到NaHSO3过饱和溶液 (3)2H2O-4e- O2+4H+ a (4)S2 +2I2+3H2O 2S +4I-+6H+ 0.128,解析 本题考查工艺流程、电解原理的应
27、用、氧化还原滴定与计算。 (1)NaHSO3与Na2S2O5中硫元素化合价均为+4价,根据观察法配平反应方程式:2NaHSO3 Na2S2O5+H2O。 (2)中所得溶液的pH=4.1,硫元素的存在形式应为HS ,故中为NaHSO3溶液。 过程是利用Na2CO3与NaHSO3反应转化为Na2SO3,过程利用SO2与Na2SO3反应生成NaHSO3: Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3,制得高浓度的NaHSO3,更有利于Na2S2O5的制备。 (3)根据装置图可知左侧为阳极,溶质为H2SO4,实际放电的是水电离出的OH-,电极反应式为2H2O- 4e- O2+4H+。电解过程中,阳离子
28、(H+)向右侧移动,则a室中S +H+ HS ,NaHSO3 浓度增大。 (4)Na2S2O5作食品的抗氧化剂,则具有强还原性,被氧化为S ;S2 2S ,I2 2I-, 依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可配平反应的离子方程式:S2 +2I2+3H2O 2S +4I-+6H+。 根据滴定反应的离子方程式及硫原子守恒可得如下关系式: 2SO2 S2 2I2,64 g 1 mol m(SO2) 0.010 00 molL-10.010 00 L m(SO2)=6.410-3g 则样品中Na2S2O5的残留量为 =0.128 gL-1。,12.(2018北京理综,27,12分)近年来,研究人员提
29、出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化 与存储。过程如下: (1)反应:2H2SO4(l) 2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) H1=+551 kJmol-1 反应:S(s)+O2(g) SO2(g) H3=-297 kJmol-1 反应的热化学方程式: 。 (2)对反应,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关 系如图所示。p2 p1(填“”或“”),得出该结论的理由是 。,(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将补充完整。 .SO2+4I-+4H+ S+2I2+2H2O .I2+2H2O+ + +2I- (4)探
30、究、反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入 到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中),B是A的对比实验,则a= 。 比较A、B、C,可得出的结论是 。 实验表明,SO2的歧化反应速率DA。结合、反应速率解释原因: 。,答案 (1)3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s) H2=-254 kJmol-1 (2) 反应是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向进行,H2SO4的物 质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大 (3)SO2 S 4H+ (4)0.4 I-是S
31、O2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率 反应比快;D中由反应产生的H+使反应加快,解析 本题以“含硫物质热化学循环”素材为载体,考查热化学方程式的书写、平衡移动、 实验方案的设计与分析等知识。 (1)反应为3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s),根据盖斯定律,由(反应+反应)即得反应 的逆反应,所以反应的H=-(551-297) kJmol-1=-254 kJmol-1。 (2)反应是气体物质的量减小的反应,加压时平衡正向移动,H2SO4的物质的量分数会升高,所 以p2p1。 (3)催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变,在中I-被
32、氧化为I2,则在中I2应该被SO2还 原为I-,结合原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒可配平反应的离子方程式。 (4)B是A的对比实验,B中加入0.2 molL-1的H2SO4,A中不加H2SO4,所以KI的浓度应该与A相 同,即a=0.4。 比较A、B、C可知,有H2SO4和KI时,SO2歧化反应速率较只有KI时快;只有H2SO4,无KI时不发 生歧化反应,所以可得出的结论为酸性增强,I-催化SO2歧化反应速率提高。,规律总结 Fe3+催化H2O2分解与I-催化SO2歧化反应相似,Fe3+催化H2O2分解的过程为:2Fe3+H2O2 O2+2Fe2+2H+、2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3
33、+2H2O。,13.(2016北京理综,28,16分)以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性 质和盐溶液间反应的多样性。,(1)经检验,现象中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象: 。 (2)经检验,现象的棕黄色沉淀中不含S ,含有Cu+、Cu2+和S 。 已知:Cu+ Cu+Cu2+,Cu2+ CuI(白色)+I2。 用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu+的实验现象是 。,通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和S 。 a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是 。 b.证实沉淀中含有Cu2+和S 的理由是 。 (3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验,
34、现象的白色沉淀中无S ,该白色沉淀既能溶 于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。 推测沉淀中含有亚硫酸根和 。 对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:.被Al(OH)3所吸附;.存在于铝的碱式盐 中。对假设设计了对比实验,证实了假设成立。 a.将对比实验方案补充完整。,步骤一: 步骤二: (按上图形式呈现)。 b.假设成立的实验证据是 。 (4)根据实验,亚硫酸盐的性质有 。盐溶液间反应的多样性与 有关。,答案 (16分)(1)2Ag+S Ag2SO3 (2)析出红色固体 a.HCl和BaCl2溶液 b.在I-的作用下,Cu2+转化为白色沉淀CuI,S 转化为S (3)Al3
35、+、OH- a. b.V1明显大于V2 (4)亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性 两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件,解析 (2)题中明确告知棕黄色沉淀中含有Cu+、Cu2+和S ,证实含有Cu+的实验现象不能 答溶液出现蓝色,因沉淀中的Cu2+在稀H2SO4作用下,也进入了溶液。A是BaSO4沉淀,则试剂1 的作用是检验上层清液中是否含有S ,但检验S 时要防止S 的干扰,所以试剂1应是HCl 和BaCl2溶液;上层清液中没有检出I2,可知I2和S 反应生成了I-和S 。(3)由题中信息可推 知,沉淀中还含有Al3+、OH-。在对比实验中要将Na2SO3溶液更换成一种碱,这
36、样就不会生成 碱式盐,考虑到Al(OH)3的两性特征,NH3H2O是最好的选择,步骤一中白色沉淀的成分是碱式亚 硫酸铝,在其中加入NaOH溶液,沉淀不会马上溶解,而是先与OH-反应生成Al(OH)3沉淀,这就导 致了V1大于V2,通过这一实验事实,即可证实假设成立。,考点三 氮及其化合物,14.(2018课标,8,6分)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下 图所示)。下列叙述错误的是 ( ) A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关,答案 C 雾和霾的分散剂均为空气,A正确;由题图可知雾
37、霾中含有NH4NO3和(NH4)2SO4,B正 确;NH3应是形成无机颗粒物的反应物,C错误;过度施用氮肥会增加大气中NH3的含量,D正 确。,15.(2015北京理综,8,6分)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是 ( ) A.氮元素均被氧化 B.工业合成氨属于人工固氮 C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环,答案 A A项,人工固氮时,N2+3H2 2NH3,氮元素被还原;B项,把游离态的氮元素转 化为含氮化合物的过程是氮的固定,工业合成氨属于人工固氮;C项,硝酸盐可转化为蛋白质,动 植物遗体可转化为氨或铵盐,则含氮有机物和含氮无机物可相互转化
38、;D项,在自然界氮循环过 程中,碳、氢、氧三种元素也参与了循环。,16.(2017北京理综,12,6分)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论 的是 ( ),A.由中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体 B.红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应 C.由说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物 D.的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应,答案 D 本题考查硝酸的氧化性、不稳定性、挥发性等性质。中的CO2可能是空气中的 氧气与木炭反应的产物。,疑难突破 中红热木炭并未与浓HNO3直接接触,只有HNO3挥发后,与木炭接触才能发生反 应。,17.(20
39、15北京理综,12,6分)在通风橱中进行下列实验:,下列说法不正确的是 ( ) A.中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2 2NO2 B.中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应 C.对比、中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 D.针对中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化,答案 C A项,Fe与稀HNO3反应生成NO,无色的NO易被空气中的O2氧化为红棕色的NO2,化 学方程式为2NO+O2 2NO2;B项,中现象说明Fe遇到浓HNO3发生钝化,表面形成致密的氧 化层,阻止Fe进一步反应;C项,浓HNO3的氧化性强于稀HNO3;D项,Fe、C
40、u、浓HNO3可构成原 电池,连接电流计可以判断Fe是否被氧化。,18.(2016课标,26,14分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条 件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问 题: (1)氨气的制备,氨气的发生装置可以选择上图中的 ,反应的化学方程式为 。 欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置 (按气流 方向,用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、 K2夹好)。在一定温度下按图示装
41、置进行实验。,答案 (1)A 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3+CaCl2+2H2O(或B NH3H2O NH3+H2O) dcfei (2)红棕色气体慢慢变浅 8NH3+6NO2 7N2+12H2O Z中NaOH溶液产生倒吸 现象 反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压,解析 (1)制备氨气,可用Ca(OH)2(s)和NH4Cl(s)混合加热,可选用装置A;也可采用加热浓氨 水的方法,此时可选用装置B。欲得到干燥的氨气,首先要干燥(干燥管要大口进,小口出),其 次要收集(氨气密度比空气小,要用向下排空气法),最后为尾气处理(因氨气极易溶于水,要用防 倒吸的F装置)。 (2)NH3和N
42、O2在催化剂、一定温度下可发生反应,故Y管中红棕色气体慢慢变浅;由化学方程式 8NH3+6NO2 7N2+12H2O可以得出,反应后气体分子数减少,压强减小,故打开K2后,Z中 NaOH溶液会产生倒吸现象。,19.(2017北京理综,27,12分)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx 排放。 (1)SCR(选择性催化还原)工作原理: 尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式: 。 反应器中NH3还原NO2的化学方程式: 。 当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方 程式表示(NH4)2S
43、O4的形成: 。 尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 gmol-1)含量的方法如下:取a g尿素溶 液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的V1 mL c1 molL-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4 用V2 mL c2 molL-1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是,。 (2)NSR(NOx储存还原)工作原理: NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。 图a,图b 通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是 。 用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进
44、行,图b表示该 过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是 。 还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在,有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程 式补充完整:,答案 (12分)(1)CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3 8NH3+6NO2 7N2+12H2O 2SO2+O2+4NH3+2H2O 2(NH4)2SO4 (2)BaO 81 415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O,解析 本题考查化学方程式的书写、有关物质的量浓度的计算等
45、,侧重考查学生对图像的分 析处理能力。 (1)n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH)=2c1V110-3 mol-c2V210-3mol nCO(NH2)2= n(NH3)= mol mCO(NH2)2=nCO(NH2)260 gmol-1 = mol60 gmol-1 =(6c1V1-3c2V2)10-2 g 则a g尿素溶液中尿素的质量分数为: 100%= 。 (2)观察图a可知BaO起到了储存NOx的作用。观察图b可知,当Ba(NO3)2用H2还原时,氮元素 开始时转化为NH3,由得失电子守恒可得消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比为81。分析 可知,反应物15NO、NH
46、3与产物15NNO的化学计量数应是一样的,然后结合得失电子守恒及原子 守恒可得反应的化学方程式。,审题方法 (2)解答时要注意两点:一是15NNO中的氮元素一半来自15NO,一半来自NH3,因此 15NO、NH3的化学计量数相等;二是反应是在有氧条件下发生的,提示我们氧气参加了反应。,考点四 环境保护 硅及其化合物,20.(2019课标,7,6分)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有 着密切的关系。下列说法错误的是 ( ) A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁 B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成 C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成
47、分是硅酸盐 D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,答案 A 本题涉及的考点是传统硅酸盐材料陶瓷的有关性质,考查了学生对基础化学知识 的再现、辨认、整合能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养,并且弘扬了中华优秀 传统文化。 A项,氧化铁为红色固体,瓷器的青色不可能来自氧化铁,故错误。,知识拓展 三大传统硅酸盐材料:陶瓷、水泥、玻璃。其中陶器、瓷器是在中国诞生的,是中 华文明的象征之一。,21.(2019北京理综,6,6分)下列我国科研成果所涉及材料中,主要成分为同主族元素形成的无机 非金属材料的是 ( ),答案 A 本题以新材料为背景考查金属材料、无机非金属材料、有机合成材料等知识;以 我国科研成果为载体考查学生的识记、再现及辨识能力;借助物质的组成、性质考查学生宏 观辨识与微观探析的学科核心素养,体现了增加民族自豪感的价值观念。 B项,2022年冬奥会的速滑服是由有机合成材料制成的;C项,碳包覆银纳米线是金属材料;D项, 钛合金筛网轮是金属材料。,知识拓展 目前材料主要有三大类,一类是金属材料,一类是无机非金属材料,一类是有机材 料。无机非金属材料包括传统无机非金属材料和新型无机非金属材料,有机材料分为天然有