2019年高考化學(xué) 備考百強(qiáng)校大題狂練系列 專題15 元素及化合物綜合應(yīng)用.doc
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2019年高考化學(xué) 備考百強(qiáng)校大題狂練系列 專題15 元素及化合物綜合應(yīng)用.doc
專題15 元素及化合物綜合應(yīng)用(滿分60分 時(shí)間30分鐘)姓名:_ 班級:_ 得分:_1中國傳統(tǒng)文化是人類文明的瑰寶,古代文獻(xiàn)中記載了大量古代化學(xué)的研究成果?;卮鹣旅鎲栴}。(1)我國最原始的陶瓷約出現(xiàn)在距今12000年前,制作瓷器所用的原料是高嶺士,其晶體化學(xué)式是Al4Si4O10(OH)8,用氧化物表示其組成為_。(2)本草綱目中記載:“(火藥)乃焰消( KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以為烽燧銃機(jī)諸藥者?!狈磻?yīng)原理為:S+2KNO3+3CK2S+N2+3CO2,該反應(yīng)的氧化劑是_ ,反應(yīng)轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí),被S氧化的C有_mol。(3)我國古代中藥學(xué)著作新修本草記載的藥物有844種,其中有關(guān)“青礬”的描述為:“本來綠色,新出窟未見風(fēng)者,正如瑁璃燒之赤色?!蔽覈缙诳萍紖矔锢硇∵m-金石類 記載有加熱青礬時(shí)的景象:“青礬廠氣熏人,衣服當(dāng)之易爛,載木不盛?!鼻嗟\就是綠礬( FeSO47H2O)。根據(jù)以上信息,寫出“青礬”受熱分解的化學(xué)方程式_“鋼是虎,釩是翼,鋼含釩猶如虎添翼”,釩是“現(xiàn)代工業(yè)的味精”。釩對稀酸是穩(wěn)定的,但室溫下能溶解于濃硝酸中生成VO2+。(4)請寫出金屬釩與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式:_。(5)V2O5是兩性氧化物,與強(qiáng)堿反應(yīng)生成釩酸鹽(陰離子為VO43-),溶于強(qiáng)酸生成含釩氧離子(VO2+)的鹽。請寫出V2O5分別與燒堿溶液和稀硫酸反應(yīng)生成的鹽的化學(xué)式:_、_?!敬鸢浮緼l2O32SiO22H2OS,KNO31/6或0.17或0.1672FeSO47H2OFe2O3+SO3+SO2+14H2OV6H5NO3-=VO2+5NO2 3H2ONa3VO4(VO2)2SO4【解析】【分析】(4)根據(jù)電子得失守恒和元素守恒寫出方程式;(5)V2O5是兩性氧化物,與強(qiáng)堿反應(yīng)生成釩酸鹽(陰離子為VO43),溶于強(qiáng)酸生成含釩氧離子(VO2)的鹽,所以V2O5分別與燒堿溶液生成鹽的金屬陽離子是鈉離子、酸根離子為VO43,由此書鹽的化學(xué)式,而溶于稀硫酸生成含釩氧離子(VO2)的鹽,所以陽離子是VO2,酸根是硫酸根,所以鹽的化學(xué)式為:(VO2)2SO4;【詳解】2FeSO47H2OFe2O3+SO2+SO3+14H2O,故答案為:2FeSO47H2OFe2O3+SO2+SO3+14H2O;(4)釩室溫下能溶解于濃硝酸中生成VO,故金屬釩與濃硝酸反應(yīng):V6H5NO3-=VO2+5NO23H2O; (5)V2O5是兩性氧化物,與強(qiáng)堿反應(yīng)生成釩酸鹽(陰離子為VO43),溶于強(qiáng)酸生成含釩氧離子(VO2)的鹽,所以V2O5分別與燒堿溶液生成鹽的金屬陽離子是鈉離子、酸根離子為VO43,所以鹽的化學(xué)式為Na3VO4,而溶于稀硫酸生成含釩氧離子(VO2)的鹽,所以陽離子是VO2,酸根是硫酸根,所以鹽的化學(xué)式為:(VO2)2SO4;V2O5是兩性氧化物,與強(qiáng)堿反應(yīng)生成釩酸鹽(陰離子為VO43)即:V2O5與強(qiáng)堿反應(yīng)生成Na3VO4,V2O5與強(qiáng)酸反應(yīng)生成(VO2)2SO4?!军c(diǎn)睛】解題關(guān)鍵:兩性、氧化還原反應(yīng)的電子得失守恒、氧化還原方程式書寫等知識知識,難點(diǎn)(5)注意V2O5為兩性氧化物,可根據(jù)氧化鋁的兩性知識進(jìn)行遷移應(yīng)用。2設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究某礦石(僅含四種短周期元素)的組成和性質(zhì),已知礦石含有一定的結(jié)晶水:(1)礦石的組成元素是 H、O 和_、 _(填元素符號),化學(xué)式為_。(2)白色粉末3 溶于NaOH溶液的離子方程式是_?!敬鸢浮縈g,SiMgSiO32H2O2OH-SiO2=SiO32-H2O【解析】根據(jù)流程圖,礦石灼燒后生成無色氣體1,冷凝后得到無色液體1,該無色液體為水,質(zhì)量為3.6g,物(1)根據(jù)上述分析,礦石的組成元素是 H、O、Mg和Si,硅酸鎂的質(zhì)量為10g,物質(zhì)的量為=0.1mol,水的物質(zhì)的量為=0.2mol,因此化學(xué)式為MgSiO32H2O,故答案為:Mg;Si;MgSiO32H2O;(2)白色粉末3為二氧化硅, 溶于NaOH溶液的離子方程式為2OH-SiO2=SiO32-H2O,故答案為:2OH-SiO2=SiO32-H2O。點(diǎn)睛:本題考查了物質(zhì)的組成和性質(zhì)的推斷。本題的難點(diǎn)是白色膠狀沉淀2和白色粉末3的判斷,可以根據(jù)反應(yīng)物中有鹽酸結(jié)合白色粉末3能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)考慮。3A、B、C、D、E為中學(xué)化學(xué)常見的單質(zhì)或化合物,相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物略去)。(1)若A是能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體;C、D均為空氣的主要成分;E是一種有毒氣體。C的電子式為_。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(2)若A是淡黃色化合物;常溫下D是無色氣體;C中含有的陰、陽離子均為10電子粒子。D的結(jié)構(gòu)式為_,C中所含化學(xué)鍵的類型是_。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(3)將(2)中一定量的氣體D通入2 L C的溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量,并將溶液加熱,產(chǎn)生的氣體與HCl物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā))。 O點(diǎn)溶液中所含溶質(zhì)的化學(xué)式為_,常溫下a點(diǎn)溶液的pH_(填“>”、“”或“<”)7,a點(diǎn)溶液中各離子濃度由大到小的關(guān)系是_。標(biāo)況下,通入氣體D的體積為_L,C溶液的物質(zhì)的量濃度為_molL1?!敬鸢浮?NH35O24NO6H2O2NO2CON22CO2O=C=O(極性)共價(jià)鍵、離子鍵2Na2O22CO2=2Na2CO3O2Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOHNaOH、Na2CO3>c(Na)>c(Cl)>c(HCO3-)>c(OH)>c(H)>c(CO32-)44.82.5【解析】【分析】根據(jù)氨氣和氧氣在催化劑、加熱條件下反應(yīng)生成一氧化氮和水分析解答;(2)若A是淡黃色固體化合物,A為Na2O2,常溫下D是無色氣體,D是CO2,C分子中含有的陰、陽離子均為10電子粒子,C為NaOH,過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成B,B為Na2CO3,B和E反應(yīng)生成氫氧化鈉分析;根據(jù)D為CO2,C是NaOH,NaOH是離子化合物分析解答;根據(jù)二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣及氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉分析解答;【詳解】(1)若A是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則A是NH3,C、D均為空氣的主要成分,且A和D能反應(yīng),則D是O2,C是N2,反應(yīng)I為氨的催化氧化,則B是NO,E是一種有毒氣體,NO和有毒氣體反應(yīng)生成氮?dú)?,說明E具有還原性,為CO,C為N2,氮?dú)夥肿拥碾娮邮綖?;反應(yīng)是氨氣和氧氣在催化劑、加熱條件下反應(yīng)生成一氧化氮和水,化學(xué)方程式為4NH35O24NO6H2O;反應(yīng)是在催化劑條件下,一氧化氮和一氧化碳反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸?,化學(xué)方程式為2NO2CON22CO2;(2)若A是淡黃色固體化合物,A為Na2O2,常溫下D是無色氣體,D是CO2,C分子中含有的陰、陽離子均為10電子粒子,C為NaOH,過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成B,B為Na2CO3,B和E反應(yīng)生成氫氧化鈉,D為CO2,結(jié)構(gòu)式為O=C=O;C是NaOH,C分子中所含化學(xué)鍵的類型是離子鍵和共價(jià)鍵;反應(yīng)是二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,化學(xué)方程式為:2Na2O22CO2=2Na2CO3O2;反應(yīng)是氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉,化學(xué)方程式為Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH; (3)分析圖象知,加入鹽酸時(shí),開始沒有氣體產(chǎn)生,加到一定量時(shí)才產(chǎn)生氣體,根據(jù)1molNa2CO31molNaHCO31molCO2,可知O點(diǎn)溶液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉;a點(diǎn)開始產(chǎn)生氣體,說明a點(diǎn)溶質(zhì)為碳酸氫鈉和氯化鈉,碳酸氫根離子電離程度小于水解程度,所以溶液呈堿性,即pH7;根據(jù)上面的分析可知,a點(diǎn)時(shí)溶液中的溶質(zhì)是NaHCO3和NaCl,氯化鈉為強(qiáng)堿強(qiáng)酸鹽,鈉離子和氯離從a點(diǎn)開始,碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng),消耗鹽酸的物質(zhì)的量的為2mol,碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1: 1,所以n(NaHCO3)為2mol,根據(jù)碳原子守恒,得n(NaHCO3)=n(CO2)=2mol,所以標(biāo)況下,二氧化碳的體積=2mol22.4L/mol=44.8L;溶液完全消耗的鹽酸的物質(zhì)的量是5mol,溶液中的溶質(zhì)變?yōu)镹aCl,根據(jù)氯元素、鈉元素守恒得n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH)=5mol,所以c(NaOH)=2.5mol/L。4十九大報(bào)告中指出“持續(xù)實(shí)施大氣污染防治行動(dòng),打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”。SO2為大氣污染物,研究它的性質(zhì)對治理具有重要意義。在鋁基氧化銅作催化劑時(shí),可利用天然氣脫除二氧化硫,并回收單質(zhì)硫(熔點(diǎn)為112.8,沸點(diǎn)為444.6)。 (1)裝置中導(dǎo)管X的作用是:_。用裝置A制取SO2,則試劑的組合最好是_(填字母)。a. 18.4 mol/L H2SO4Cu b. 4 mol/L HNO3Na2SO3 c. 60% H2SO4K2SO3水與Al4C3在裝置A中制取甲烷,其化學(xué)方程式為:_。(2)利用制得的CH4和SO2并結(jié)合BG裝置驗(yàn)證反應(yīng):CH42SO2 .2SCO22H2O生成的單質(zhì)S和CO2。B裝置有三個(gè)作用,分別是_、充分混合CH4和SO2、觀察氣泡以便調(diào)節(jié)CH4和SO2的流速比約為12。實(shí)驗(yàn)裝置依次連接的合理順序?yàn)锽、_(每個(gè)裝置只用一次)。證明有CO2產(chǎn)生的現(xiàn)象為_。G裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。【答案】使液體順利滴入燒瓶中 c Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4 干燥CH4、SO2 D、C、G、F、E F中品紅不褪色,澄清石灰水變渾濁 2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H+ 【解析】(2)如圖CH4和SO2的反應(yīng)需要高溫條件下在硬質(zhì)玻璃管中進(jìn)行,所以B中濃硫酸除了充分混合CH4和SO2、觀察氣泡以便調(diào)節(jié)CH4和SO2的流速比約為12之外,還有干燥CH4和SO2的作用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證CH4和SO2反應(yīng)生成的單質(zhì)S和CO2,裝置C冷卻得到固體S單質(zhì),用E裝置中澄清石灰水驗(yàn)證CO2,為防止SO2對驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的干擾,必須先依次通過酸性高錳酸鉀和品