高考化学备考 中等生百日捷进提升系列 专题18 以STS信息为线索的理论综合题(含解析)
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专题十七以物质的性质为线索的理论综合题解题方法策略考试方向元素及化合物综合应用型试题在高考中为必考题型,在各省市及全国卷中均有出现。
在考查形式上通常以工艺流程题,物质制备、性质探究类试题,综合推断试题(少数省市,逐渐淡化),还有结合物质结构进行推断等。
元素及化合物知识,在考查中与基本概念、基本理论、实验等知识融入越来越深,这也就要求我们队元素及化合物知识不再是单纯的记和背了,而是从原理的角度进行掌握,进行整体分析,通过联系、对比、归纳等方法进行解决。
经典题例析【例题1】【2015新课标Ⅱ卷】二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问題:(1)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:①电解时发生反应的化学方程式为。
②溶液X中大量存在的阴离子有__________。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。
a.水b.碱石灰C.浓硫酸d.饱和食盐水(3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量:Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入 3 mL 稀硫酸:Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:Ⅴ.用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。
在此过程中:①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。
②玻璃液封装置的作用是。
③V中加入的指示剂通常为,滴定至终点的现象是。
④测得混合气中ClO2的质量为 g。
(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。
若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是_______(填标号)。
2018高考化学备考中等生百日捷进提升系列(基础知识速记手册) 专题18 热点知识(3)七、20个重要的化学方程式(1)MnO 2+4HCl (浓)△ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O (2)C +2H 2SO 4(浓) △CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O(3)Cu +4HNO 3(浓)=Cu (NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O(4)3Cu +8HNO 3(稀)=3Cu (NO 3)2+2NO↑+4H 2O(5)C +H 2O (g ) 高温CO +H 2(6)3Fe +4H 2O (g )高温 Fe 3O 4 +4H 2 (7)8Al +3Fe 3O 4高温 9Fe +4Al 2O 3 (8)2Mg +CO 2高温 2MgO +C (9)2C +SiO 2 高温Si +2CO↑ (10)2H 2O 2=====MnO 22H 2O +O 2↑(11)2NaCl +2H 2O 电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑(12)4NH 3+5O 2 催化剂 △ 4NO +6H 2O(13)2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2(14)4Fe(OH)2+O 2+2H 2O =4Fe(OH)3(15)N 2+3H 2催化剂 高温高压 2NH 3 (16)2SO 2+O 2催化剂加热 2SO 3 (17)CuCl 2 电解 Cu +Cl 2↑(18)2NaCl +2H 2O电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑ (19)2CuSO 4+2H 2O电解 2H 2SO 4+2Cu +O 2↑ (20)2Al 2O 3(熔融) 电解4Al +3O 2↑八、常见物质密度对比密度比水轻的:苯、甲苯、乙醇、氨水、乙酸乙酯、油脂、Na 、K密度比水重的:CCl 4、硝基苯、溴苯、苯酚、浓硫酸、浓硝酸九、极易溶于水的物质气体:NH 3、HF 、HCl 、SO 2、HCHO液体: CH 3OH 、CH 3CH 2OH 、CH 3COOH 、H 2SO 4、HNO 3、乙二醇、丙三醇十、重要的电极反应式阳极:4OH —-4e —=2H 2O +O 2↑ 2Cl ——2e —=Cl 2↑ M —xe —=Mx + 阴极:Cu 2++2e —=Cu 2H ++2e —=H 2↑负极:M —xe —=M x + H 2-2e ―=2H+ H 2-2e -+2OH -=2H 2O 正极:2H ++2e —=H 2↑ O 2+4e —+2H 2O =4OH - O 2+4e -+4H +=2H 2O十一、常见的化学工业(1)硫酸工业:4FeS 2+11O 2 =====煅烧2Fe 2O 3+8SO 22SO 2+O 2 催化剂 加热 2SO 3 SO 3+H 2O===H 2SO 4(氧化还原反应)设备沸腾炉、接触室、吸收塔(2)合成氨工业:N 2+3H 2 催化剂 高温高压 2NH 3 (氧化还原反应) 设备合成塔(3)硝酸工业:4NH 3+5O 2 催化剂 △ 4NO +6H 2O2NO +O 2===2NO 2 3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO(氧化还原反应)设备氧化炉、吸收塔(4)氯碱工业:2NaCl +2H 2O=2NaOH +H 2↑(阴极)+Cl 2↑(阳极) 设备:离子交换膜(5)侯氏制碱法:NH 3+H 2O +CO 2+NaCl =NH 4Cl +NaHCO 3↓2NaHCO 3 △ Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑(6)硅酸盐工业:①水泥原料—黏土和石灰石。
2018高考化学备考中等生百日捷进提升专题17以物质的性质为线索的理论综合题元素及化合物综合应用型试题在高考中为必考题型,在各省市及全国卷中均有出现。
在考查形式上通常以工艺流程题,物质制备、性质探究类试题,综合推断试题(少数省市,逐渐淡化),还有结合物质结构进行推断等。
元素及化合物知识,在考查中与基本概念、基本理论、实验等知识融入越来越深,这也就要求我们队元素及化合物知识不再是单纯的记和背了,而是从原理的角度进行掌握,进行整体分析,通过联系、对比、归纳等方法进行解决。
【例题1】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。
某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
回答下列问题:(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。
再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。
由此可知:______________、_______________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。
将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。
按下图连接好装置进行实验。
①仪器B 的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号);重复上述操作步骤,直至A 恒重,记为m 3 g 。
A .点燃酒精灯,加热B .熄灭酒精灯C .关闭K 1和K 2D .打开K 1和K 2,缓缓通入N 2 e.称量A f.冷却至室温③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x =________________(列式表示)。
若实验时按a 、d 次序操作,则使x __________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A 接入下图所示的装置中,打开K 1和K 2,缓缓通入N 2,加热。
实验后反应管中残留固体为红色粉末。
专题2.9 电化学基础考纲解读1、理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。
了解常见化学电源的种类及其工作原理。
②若写出一极反应式,而另一极反应式不好写,可用总反应式减去已写出的电极反应式即得另一电极反应式。
四、电解的类型、规律及有关计算1、以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律2、电解池中有关量的计算或推断:电解池中有关量的计算或推断主要包括以下方面:依据直流电源供应的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。
解题依据是得失电子守恒,解题方法如下:。
五、电解原理在工农业生产中的应用1、氯碱工业(1)食盐水的精制:;(2)主要生产过程:。
留意:氯碱工业中阳离子交换膜的作用:将电解槽隔成阴极室和阳极室,它只允许阳离子(Na+)通过,而且阻挡阴离子(Cl-、OH-)和气体通过。
这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避开Cl2与NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
2、电镀(如铁件镀锌)电镀液:含Zn2+的盐溶液(如ZnCl2溶液)阳极(Zn):Zn-2e-=== Zn2+阴极(铁件):Zn2++2e-===Zn电镀过程中电镀液浓度不发生改变。
镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液中必需含有镀层金属离子。
3、电解精炼:如粗铜(含Zn、Fe、Ag等)的提纯:电解质溶液:含Cu2+的盐溶液(如CuSO4溶液)阳极(粗铜):Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+。
阴极(纯铜):Cu2++2e-=Cu电解过程中,活泼性比Cu弱的Ag、Au不放电,形成阳极泥(可从阳极泥中提纯Ag、Au);电解质溶液中c(Cu2+)会不断减小,应定期更换电解质溶液。
考点2 原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用【例2】在锌片和盐酸的反应中,加入如下试剂,可使生成氢气的速度变慢的是A.硫酸铜晶体 B.HCl气体 C.醋酸钾晶体 D.氯化钡晶体【答案】C【解析】【详解】考点3 电极产物的推断与有关反应式的书写【例3】已知:锂硫电池的总反应为2Li+x S===Li2S x。
专题2.8 水溶液中的离子平衡考纲解读1、了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。
2、理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。
3、了解水的电离、离子积常数。
4、了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简洁计算。
5、理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数进行相关计算。
6、了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。
7、了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
理解溶度积(K sp)的含义,能进行相关的计算。
考点探究高考试题对本讲实力点的考查以分析和解决化学问题实力、以接受、汲取整合化学信息实力等为主,试题难度适中。
在高考试题中常常将弱电解质的电离与溶液的酸碱性、盐类的水解、离子浓度大小比较、沉淀溶解平衡等内容相结合,以图象的形式出现。
预料2024年高考对本讲内容的考查仍将以外界条件对弱电解质电离平衡、水的电离平衡的影响,溶液中离子浓度大小比较,既与盐类的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关,还注意溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒等)关系的考查,从而使题目具有肯定的综合性、敏捷性和技巧性,在2024在高考中仍将会涉及;题型主要以选择题为主。
关于溶液pH的计算,题设条件可千变万化,运用数学工具(图表)进行推理的试题在2024年高考中出现的可能性较大,推理性会有所增加,应予以重视。
和2024年大纲相比,该考点变更计算,主要体现在:要求由“了解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性”提高为“理解”;要求由“了解弱电解质在水溶液中的电离平衡”提高为“理解”;增加“能利用电离平衡常数进行相关计算”;“常见离子的检验方法”的要求由“了解”提高为“驾驭”;删去“沉淀转化的本质”,增加“理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算”,这说明2024年高考将加强对电离平衡常数和溶度积(Ksp)的计算的考查,在复习中应赐予更多的关注。
(3)外界条件变更,水的电离平衡发生移动,但任何时候由水电离出的H+和OH-总是相等的。
专题1.1 与STS有关的热点问题1、酸雨的形成与防治主要污染物:硫氧化物、氮氧化物反应原理:SO2+H2O=H2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4(或2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4);2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HN O3+NO防治措施:根本途径是减少酸性物质向大气中的排放。
化学方法:①石灰石脱硫:在煤中添加石灰石作为脱硫剂,可以减少煤燃烧时产生的SO2,发生反应的化学方程式如下:2Ca CO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2;②Na2SO3吸收法:Na2S O3+SO2+H2O=2NaHSO3,2NaHSO3△Na2SO3+SO2↑+H2O3、光化学烟雾的形成及防治主要污染物:氮氧化物和碳氢化合物(汽车尾气)。
危害:人受到的主要伤害是眼睛和黏膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、肺部功能损害。
防治措施:控制城市汽车数量、开发新能源、汽车安装尾气净化器。
4、雾霾的形成原因雾霾是雾和霾的组合词,硫氧化物、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾的主要组成,前两者为气态污染物,最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。
它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得灰蒙蒙的,燃煤和汽车尾气是雾霾天气产生的重要原因。
颗粒物的英文缩写为PM,粒子直径小于10微米的颗粒物即PM10,被称为“可吸入颗粒物”,而粒子直径小于2.5微米的颗粒物即PM2.5,目前还没有统一规范的中文名称,现在媒体上和科学界有“可入肺颗粒物”、“细颗粒物”、“超细颗粒物”、“细粒子”等各种说法,比较混乱。
大颗粒物易被鼻腔、咽喉、气管拦截,或者通过绒毛的运动将其排除体外,但是由于PM2.5是细小颗粒物,一旦被人体从呼吸道吸入,就会沉积于人的肺泡内,而后溶解进入血液,造成血液中毒。
很容易达到肺部深处,造成呼吸系统和心血管系统的伤害,刺激呼吸道、出现咳嗽、呼吸困难,加重哮喘发作,出现心律失常、诱发心脏病等等。
魁夺市安身阳光实验学校专题二十三 以性质为线索的有机综合推断题解题方法策略考试方向以性质为线索的有机综合推断题是有机化学考试的一个重要方向,是以有机物的性质、转化关系,典型的结构为突破口进行推断的。
这类试题在复习备考中重点关注官能团的转化,特殊的反应条件,有机物的结构特点等,在解题中要大胆猜测,细心验证,最终确定。
经典题例析【例题1】【2015浙江卷】化合物X 是一种香料,可采用乙烯与甲苯为主要原料,按下列路线合成:已知:RX ―――――→NaOH/H 2O ROH ;RCHO +CH 3COOR’――――――→CH 3CH 2ONa RCH =CHCOOR’ 请回答:(1)E 中官能团的名称是 。
(2)B +D→F 的化学方程式 。
(3)X 的结构简式 。
(4)对于化合物X ,下列说法正确的是 。
A .能发生水解反应B .不与浓硝酸发生取代反应C .能使Br 2/CCl 4溶液褪色D .能发生银镜反应(5)下列化合物中属于F 的同分异构体的是 。
【答案】(1)醛基 (2)(3)(4)AC (5)BC【考点定位】本题主要是考查有机物合成与推断、有机物的结构、性质、有机化学方程式书写、同分异构体判断等。
“源于教材又不拘泥于教材”【例题2】【2015海南卷】乙醇是一种重要的化工原料,由乙醇为原料衍生出的部分化工产品如下图所示:回答下列问题:(1)A 的结构简式为 。
(2)B 的化学名称是 。
(3)由乙醇生产C 的化学反应类型为 。
(4)E 是一种常见的塑料,其化学名称是 。
(5)由乙醇生成F 的化学方程式为 。
【答案】(1)CH 3COOH (2)乙酸乙酯 (3)取代反应 (4)聚氯乙烯(5)CH 3CH 2OH→光 ——→点燃 ———→点燃 ————→浓硫酸Δ————→Δ ——→H +——→Cu Δ ————→170℃浓硫酸————→O 2 ————→h υ————→催化剂CH 2=CH 2 ↑+ H 2O【考点定位】考查以乙醇为载体的有机物之间的转化。
2020届高考化学第二轮专题复习课时提升训练化学与STSE传统文化(选择题)1、化学与生活密切相关。
下列说法正确的是( )A.食醋除水垢、明矾净水、油脂的皂化都是化学变化B.医用消毒酒精中乙醇的浓度(体积分数)为95%C.用淀粉溶液可以直接检验海水中是否含有碘元素D.氧化钙、硅胶、还原性铁粉都可用作食品干燥剂解析:选A。
食醋除水垢利用醋酸与碳酸钙、氢氧化镁反应,明矾净水利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体的吸附性,油脂的皂化利用油脂在碱性条件下的水解反应,三者均为化学变化,A正确;医用消毒酒精中乙醇的浓度(体积分数)为75%,B错误;碘元素只有以单质形式存在时才会与淀粉溶液反应,而海水中的碘元素是以离子形式存在,不能与淀粉溶液发生反应,故不能用淀粉溶液检验,C错误;还原性铁粉具有还原性,可用作抗氧化剂,不能用作干燥剂,D错误。
2.十九大报告指出:建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。
必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念……实行最严格的生态环境保护制度,形成绿色发展方式和生活方式。
下列说法不正确的是( )A.PM2.5指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物B.以液化石油气代替燃油可减少大气污染C.生活污水可灌溉庄稼,所以能排放到自然界水体中D.创新生产工艺,实现电动机车替代燃油机车符合绿色发展方式2.解析:选C。
生活污水可导致水体污染,若是含磷污水,则会造成水体富营养化,导致水华、赤潮等,C项不正确。
3.习近平总书记说:“把垃圾资源化,化腐朽为神奇,既是科学,也是艺术”。
下列有关做法不合理的是( )A.回收农田秸秆用于制造纸张B.回收废油脂用于提炼氨基酸C.回收厨余垃圾用于制备生物燃料D.回收废医用塑料用于制造垃圾桶等解析:选B。
A项,回收农田产生的秸秆作为造纸原料,可以减少焚烧秸秆带来的大气污染,合理;B项,油脂由碳、氢、氧元素组成,氨基酸最少由碳、氢、氧、氮元素组成,回收废油脂用于提炼氨基酸不符合原子守恒,不合理;C项,回收厨余垃圾油脂可用于制备生物燃料,合理;D项,回收废医用塑料可用于除食品、药品包装用途外其他所有工业用途,合理。
专题二十四以信息给予为线索的有机综合推断题解题方法策略考试方向以信息给予为线索的有机综合推断题是高考有机推断题的一种形式,一般通过给出新的信息,然后吸收、理解新的信息,最后运用新的信息进行解题。
该类试题的难点在与对新的信息的吸收、应用上面,在解题过程中我们要从反应的原理着手分析。
经典题例析【例题1】【2015四川卷】化合物F(异戊巴比妥)是临床常用的镇静催眠药物,其合成路线如下(部分反应条件和试剂略);请回答下列问题:(1)试剂I的化学名称是①,化合物B的官能团名称是②,第④步的化学反应类型是③。
(2)第①步反应的化学方程式是。
(3)第⑤步反应的化学方程式是。
(4)试剂Ⅱ的相对分子质量为60,其结构简式是。
(5)化合物B的一种同分异构体G与NaOH溶液共热反应,生成乙醇和化合物H。
H在一定条件下发生聚合反应得到高吸水性树脂,该聚合物的结构简式是。
【答案】(1)乙醇,醛基,酯化反应(取代反应)。
(2)(3)+ C2H5OH + NaBr(4)(5)【考点定位】本题主要是考查有机推断与有机合成【名师点睛】有机推断与合成是高考试题中的必考题型。
试题以一种“新”有机物及“新”信息为载体,考查考生在新情景下分析问题和解决问题的能力。
此类题型阅读是基础,分析是关键,信息迁移是能力。
首先要掌握碳碳双键、碳碳叁键、苯环、醇羟基、酚羟基、醛基、羧基等常见官能团的结构和特性。
其次高考考查的重要有机反应有:取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、聚合反应、水解反应、酯化反应等。
考查的方式有:对陌生的有机反应类型的判断;根据各类有机反应的机理书写有机化学反应方程式。
【例题2】【2015山东卷】菠萝酯F是一种具有菠萝香味的赋香剂,其合成路线如下:已知:(1)A的结构简式为_________________,A中所含官能团的名称是_________。
(2)由A生成B的反应类型是______________,E的某同分异构体只有一种相同化学环境的氢,该同分异构体的结构简式为_________________。
专题2.4 氧化还原反应考纲解读了解氧化还原反应的本质。
了解常见的氧化还原反应。
驾驭常见氧化还原反应的配平和相关计算。
考点探究氧化还原反应是高考的高频学问点,和2024年大纲相比,没有改变。
2024年应关注社会热点,特殊关注工业生产、环境爱护和能源的开发和利用与氧化还原反应的结合点。
试题的考查形式主要有两种,一种是通过氧化还原反应规律确定产物,另一种是通过氧化还原反应确定某物质含量。
本讲内容与能量改变、电化学基础有很强的关联性,和它们一起进行综合考查的可能性较大。
利用氧化还原反应滴定原理测定物质的组成及有限定条件的氧化还原反应方程式的书写的命题趋势较强。
预料2024高考会以新物质、新材料为载体,结合社会实际问题、社会热点,考查对氧化还原反应有关概念的理解与应用;将氧化还原反应与物质的分析推断结合在一起,将电化学原理、新型绿色能源的开发等与工农业生产、科学探讨、社会日常生活等结合在一起,考查考生对学科内学问的综合应用实力。
学问梳理一、氧化还原反应基本概念的相互联系1、理清学问线索:化合价上升→失电子→还原剂→氧化反应→氧化产物,化合价降低→得电子→氧化剂→还原反应→还原产物。
三、氧化还原反应基本规律及应用1、氧化还原反应规律(1)守恒规律:化合价有升必有降,电子有得必有失。
对于一个完整的氧化还原反应,化合价升降总数相等,电子得失总数相等。
(2)强弱规律:具有较强氧化性的氧化剂跟具有较强还原性的还原剂反应,生成具有较弱还原性的还原产物和具有较弱氧化性的氧化产物。
(3)转化规律:氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最易;同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉;同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
(4)先后规律:越易失电子的物质,失电子后就越难得电子,越易得电子的物质,得电子后就越难失去电子;一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,优先与还原性最强的还原剂发生反应;同理,一种还原剂遇到多种氧化剂时,优先与氧化性最强的氧化剂反应。
专题十八以STS信息为线索的理论综合题解题方法策略考试方向STS信息在现在的高考中有重要的地位,除了在选择题中考查,在全国卷及多个省市卷中都有体现。
题目以提供最新的信息,然后氧化还原反应、离子反应、化学反应速率与化学平衡、化学反应与能量的变化、电化学等基本理论,进行综合考查。
试题需要较高的分析问题的能力,在复习备考中需要理顺题目中的条件、考查的内容,进行有效合理的解答。
经典题例析【例题1】【2015北京卷】研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。
(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HCO3-占95%,写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式:。
(2)在海洋循环中,通过右图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式:。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O,用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整: + ===(CH2O)x+x18O2+xH2O(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础,测量溶解无机碳,可采用如下方法:①气提、吸收CO2,用N2从酸化后的还说中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下),将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
②滴定。
将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO3,再用xmol/LHCl溶液滴定,消耗ymlHCl溶液,海水中溶解无机碳的浓度= mol/L。
(4)利用右图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取CO2的原理:。
②用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。
处理至合格的方法是。
【答案】(1)CO2+H2O H2CO3,H2CO3HCO3-+H+(2)①Ca2++ 2HCO3-=== CaCO3↓+ CO2+H2O②xCO22x H218O (3)①②xy/z(4)①a室:2H2O-4e-= O2↑+4H+,H+通过阳离子膜进入b室,发生反应:HCO3-+H+= CO2↑+H2O。
②c室的反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH【考点定位】考查盐类水解、方程式书写、化学实验、化学平衡移动、电解、化学计算等。
【名师点晴】本题以CO2在海洋中的转移和归宿为素材,考查有关化学反应原理知识,难度不大,要求学生掌握弱电解质的电离、化学方程式的书写以及利用守恒观点配平方程式,第(3)小问责考查学生化学实验设计与计算能力,第(4)问利用电化学利用理论从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量,体现了化学与环境保护、理论与实际相结合的特点。
【例题2】【2015上海卷】过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体,能杀菌消毒,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。
工业生产过程如下:①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2;②不断搅拌的同时加入30% H2O2,反应生成CaO2·8H2O沉淀;③经过陈化、过滤,水洗得到CaO2·8H2O,再脱水干燥得到CaO2。
完成下列填空(1)第①步反应的化学方程式为。
第②步反应的化学方程式为。
(2)可循环使用的物质是。
工业上常采用Ca(OH)2过量而不是H2O2过量的方式来生产,这是因为。
(3)检验CaO2·8H2O是否洗净的方法是。
(4)CaO2·8H2O加热脱水的过程中,需不断通入不含二氧化碳的氧气,目的是、。
(5)已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。
下图是实验室测定产品中CaO2含量的装置(夹持装置省略)。
若所取产品质量是m g,测得气体体积为V mL(已换算成标准状况),则产品中CaO2的质量分数为(用字母表示)。
过氧化钙的含量也可用重量法测定,需要测定的物理量有。
【答案】(1)2NH4Cl+ Ca(OH)2=CaCl2+2NH3∙H2O。
CaCl2+ H2O2+ 8H2O+2 NH3=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl;(2)NH4Cl;溶液显碱性,就可以抑制CaO2·8H2O的溶解,从而提高产品的产率。
H2O2是弱酸性,会促进CaO2·8H2O的溶解,对物质的制取不利。
(3)取最后一次洗涤溶液,向其中加入AgNO3溶液,再滴加几滴稀硝酸,若无白色沉淀产生,就证明洗涤干净,否则没有洗涤干净。
(4)抑制CaO2·8H2O分解,防止过氧化钙与二氧化碳反应。
(5)mV 14009;样品质量、完全分解后剩余固体的质量。
【考点定位】考查CaO 2 的制取原理、操作、及物质洗涤、纯度的测量的知识。
【名师点睛】物质反应时反应条件不同,发生的反应不同,要结合反应条件及物质的性质书写相应的反应方程式。
在物质制取时,要从平衡移动角度分析反应条件的控制的意义,应用物质的量的有关关系、元素在反应中的守恒关系进行物质纯度计算。
解题方法与策略该类试题考查的内容广泛,涉及到化学中主要理论,在解题过程中要理清思路,找出考点要求,运用恰当的思路方法进行解答。
一般解答的流程为:这类试题一般解题方法为:。
跟踪训练 1.氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料,请问:(1)氨的水溶液显弱碱性,其原因为 (用离子方程式表示),0.1 mol•L -1的氨水中加入少量的NH 4Cl 固体,溶液的PH (填“升高”或“降低”);若加入少量的明矾,溶液中的NH 4+的浓度 (填“增大”或“减小”)。
(2)硝酸铵加热分解可得到N 2O 和H 2O ,250℃时,硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡,该分解反应的化学方程式为 ,平衡常数表达式为 ;若有1mol 硝酸铵完全分解,转移的电子数为 mol 。
(3)由N 2O 和NO 反应生成N 2和NO 2的能量变化如图所示, 若生成1mol N 2,其△H=kJ•mol-1。
【答案】(1)NH3·H2O NH4++OH-;减小;增大(2)NH4NO3△催化剂加热高温H+OH-一定条件下N2O+2H2O;c(N2O)c(H2O)2;4 (3)-139【考点定位】考查弱电解质的电离平衡,化学方程式的书写,化学反应与能量的关系。
【名师点睛】本题考查弱电解质的电离平衡的判断,化学方程式的书写,化学反应与能量的关系。
以氨气、硝酸铵和氮的氧化物为载体考查弱电解质电离平衡的影响因素、平衡常数表达式的书写、氧化还原反应电子转移的数目等。
考查学生分析问题、解决问题的能力。
题目较综合,难度中等。
以元素化合物知识为载体考查基本概念和基本原理是高考中的热点,每年都占很大比例。
2.合理应用和处理氮的化合物,在生产生活中有重要意义。
(1)尿素[CO(NH2)2]是一种高效化肥,也是一种化工原料。
①以尿素为原料在一定条件下发生反应:CO(NH2)2 (s) + H2O(l) 2 NH3(g)+CO2(g)△H=+133.6 kJ/mol。
该反应的化学平衡常数的表达式K=。
关于该反应的下列说法正确的是(填序号)。
a. 从反应开始到平衡时容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变b. 在平衡体系中增加水的用量可使该反应的平衡常数增大c. 降低温度使尿素的转化率增大②尿素在一定条件下可将氮的氧化物还原为氮气。
结合①中信息,尿素还原NO(g)的热化学方程式是。
③密闭容器中以等物质的量的NH3和CO2为原料,在120℃、催化剂作用下反应生成尿素:CO2(g)+2NH3(g)CO (NH2)2 (s) +H2O(g),混合气体中NH3的物质的量百分含量[φ(NH3)]随时间变化关系如图所示。
则a点的正反应速率v正(CO2) b点的逆反应速率(逆)(CO2)(填“>”、“=”或“<”);氨气的平衡转化率是。
(2)NO2会污染环境,可用Na2CO3溶液吸收NO2并生成CO2。
已知9.2 g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1 mol,此反应的离子方程式是;恰好反应后,使溶液中的CO2完全逸出,所得溶液呈弱碱性,则溶液中存在的所有离子浓度大小关系是c(Na+)>______。
【答案】(1)①c2(NH3)·c(CO2) a②2CO(NH2)2(s) + 6NO(g)=5 N2(g) + 2CO2(g) + 4H2O(l) △H=-1804.7kJ/mol③>;0.75 (2)2NO2 +CO32-=CO2 +NO2-+NO3-c(NO3-)>c(NO2-)>c(OH-)>c (H+)考点:考查化学平衡的相关知识,涉及平衡常数,反应速度及平衡的移动等。
另外还考查了溶液中弱酸根离子的水解。
3.火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。
对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。
利用甲烷催化还原NO x:CH4(g)+ 4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)△H1=-574 kJ/molCH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)△H2=-1160 kJ/mol甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为。
(2)脱碳。
将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H3①在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。
测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。
回答:0~10 min内,氢气的平均反应速率为mol/(L·min);第10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②如图2,25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源来电解300mL 某NaCl溶液,正极反应式为。
在电解一段时间后,NaCl溶液的pH值变为13(假设NaCl溶液的体积不变),则理论上消耗甲醇的物质的量为 mol。
③取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后.....,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图3所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)脱硫。
燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应,生成硫酸铵。
硫酸铵水溶液呈酸性的原因是 (用离子方程式表示);室温时,向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na+) c(NH3·H2O)。
(填“>”、“<”或“=”)【答案】(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ/mol (2)①0.225;正向②O2 + 4e-+ 4H+=2H2O;0.005 ③<(3)NH4++H2O NH3·H2O+H+;=【考点定位】本题主要是考查盖斯定律的应用,化学反应速率的计算,平衡移动,氧化还原反应的计算,电荷守恒和物料守恒规律的应用【名师点睛】该题的难点是分析图像,有关化学平衡、化学反应速率的图表题一直是高考关注的热点,在审题时,一般采用“看特点,识图像,想原理,巧整合”四步法。