高考化学（高考真题+模拟新题）分类解析汇编：化学物质及其变化2.pdf
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1、高 考 化 学(高 考 真 题+模 拟 新 题)分 类 解 析 汇 编：化 学 物 质 及 其 变 化 219.2014 江 苏 卷(15分)实 验 室 从 含 碘 废 液(除 H2O外，含 有 CCL、b、等)中 回 收 碘,其 实 验 过 程 如 下：N%SO,溶 液 Cl2CCh(1)向 含 碘 废 液 中 加 入 稍 过 量 的 Na2sO3溶 液，将 废 液 中 的 b 还 原 为 广，其 离 子 方 程 式 为;该 操 作 将 12还 原 为 的 目 的 是 o(2)操 作 X 的 名 称 为。(3)氧 化 时，在 三 颈 烧 瓶 中 将 含 I 的 水 溶 液 用 盐 酸 调 至
2、 p H 约 为 2,缓 慢 通 入 C12,在 40 左 右 反 应(实 验 装 置 如 图 所 示)。实 验 控 制 在 较 低 温 度 下 进 行 的 原 因 是；锥 形 瓶 里 盛 放 的 溶 液 为(4)已 知：5SOf+2IOr+2 H+=I2+5 S O r+H2O某 含 碘 废 水(pH约 为 8)中 一 定 存 在 b，可 能 存 在、10中 的 一 种 或 两 种。请 补 充 完 整 检 验 含 碘 废 水 中 是 否 含 有、的 实 验 方 案：取 适 量 含 碘 废 水 用 CC14多 次 萃 取、分 液，直 到 水 层 用 淀 粉 溶 液 检 验 不 出 有 碘 单
3、质 存 在 实 验 中 可 供 选 择 的 试 剂：稀 盐 酸、淀 粉 溶 液、FeCb溶 液、Na2s03溶 液。19.(l)SOr+l2+H2O=2 r+S O r+2 H+使 CCI4 中 的 碘 进 入 水 层(2)分 液(3)使 氯 气 在 溶 液 中 有 较 大 的 溶 解 度(或 防 止 12升 华 或 防 止 b 进 一 步 被 氧 化)NaOH溶 液(4)从 水 层 取 少 量 溶 液，加 入 1 2 m L淀 粉 溶 液，加 盐 酸 酸 化，滴 加 FeCb溶 液，若 溶 液 变 蓝，说 明 废 水 中 含 有：若 溶 液 不 变 蓝，说 明 废 水 中 不 含 有 I。另
4、 从 水 层 取 少 量 溶 液，加 入 1 2 m L淀 粉 溶 液，加 盐 酸 酸 化，滴 力 口 Na2sCh溶 液，若 溶 液 变 蓝，说 明 废 水 中 含 有 10；;若 溶 液 不 变 蓝，说 明 废 水 中 不 含 有 10；解 析(i)s o 1 被 L 氧 化 为 s o T，b 被 还 原 为，结 合 电 荷 守 恒 和 原 子 守 恒 可 得 s o r+I2+H2O=2 r+S 0 i+2 H%因 为 b 不 溶 于 水，而 碘 化 物 易 溶 于 水，故 将 L 还 原 为 I-的 目 的 是 使 碘 元 素 进 入 水 层。(2)分 离 有 机 溶 剂 和 水 溶
5、 液 的 混 合 物 需 要 分 液。(3)温 度 越 高，C k溶 解 度 越 小，而 且 随 温 度 升 高，会 把 12进 一 步 氧 化 为 10；，导 致 氧 化 厂 的 效 率 偏 低；另 外,12也 容 易 升 华。(4)检 验 b 用 淀 粉，结 合 所 给 试 剂 的 性 质，FeCl3具 有 氧 化 性，可 将 I 氧 化 为 b，而 Na2sCh具 有 强 还 原 性，可 将 101还 原 为 b。20.2014江 苏 卷(1 4分)硫 化 氢 的 转 化 是 资 源 利 用 和 环 境 保 护 的 重 要 研 究 课 题。由 硫 化 氢 获 得 硫 单 质 有 多 种
6、方 法。(1)将 烧 碱 吸 收 H2S 后 的 溶 液 加 入 到 如 图 所 示 的 电 解 池 的 阳 极 区 进 行 电 解。电 解 过 程 中 阳 极 区 发 生 如 下 反 应：S2 2e-=S(n_ 1)S+S2=S 电 极 H2电 极 阳 离 子 交 换 膜 写 出 电 解 时 阴 极 的 电 极 反 应 式：O 电 解 后 阳 极 区 的 溶 液 用 稀 硫 酸 酸 化 得 到 硫 单 质，其 离 子 方 程 式 可 写 成(2)将 H 2s和 空 气 的 混 合 气 体 通 入 FeCb、FeCb、C uC b的 混 合 溶 液 中 反 应 回 收 S,其 物 质 转 化
7、如 图 所 示.在 图 示 的 转 化 中，化 合 价 不 变 的 元 素 是 O 反 应 中 当 有 1 mol H2S 转 化 为 硫 单 质 时，保 持 溶 液 中 Fe3+的 物 质 的 量 不 变，需 消 耗 02的 物 质 的 量 为 o 在 温 度 一 定 和 不 补 加 溶 液 的 条 件 下，缓 慢 通 入 混 合 气 体，并 充 分 搅 拌。欲 使 生 成 的 硫 单 质 中 不 含 CuS,可 采 取 的 措 施 有。(3)H2S 在 高 温 下 分 解 生 成 硫 蒸 气 和 H2,若 反 应 在 不 同 温 度 下 达 到 平 衡 时，混 合 气 体 中 各 组 分
8、的 体 积 分 数 如 图 所 示，H2S 在 高 温 下 分 解 反 应 的 化 学 方 程 式 为()骏 余 里 WH6S比 1008()604020 9(X)1100 1300 1500温 度/20.2H2。+2e 2T+2OH S+2H+=(-1)S1+H2ST(2)Cu、H、Cl(或 铜、氢、氯)(2)0.5 m o l 提 高 混 合 气 体 中 空 气 的 比 例(3)2H2S 4 2 H2+S2 解 析(1)电 解 池 的 阴 极 发 生 还 原 反 应,溶 液 中 H20 电 离 出 的 H被 还 原 为 H2,即 2H2。+2e、=H2T+20ET；在 酸 性 条 件 下，
9、S?一 与 H 结 合 生 成 H?S,故 S 与 酸 发 生 反 应：Sf+2H+-(n-l)Sl+H2St(2)由 图 示 可 知，最 终 产 物 为 CuS、HCk S 和 FeCb，因 而 Cu、H、Cl三 种 元 素 的 化 合 价 未 变。根 据 电 子 守 恒，1 mol H2s转 化 为 S,失 去 2 moi电 子，而 1 mol O2消 耗 4 mol电 子，故 1 mol H2s消 耗 0.5 mol 02 为 了 把 CuS转 化 为 S,应 加 入 氧 化 剂，在 溶 液 的 量 不 增 加 的 前 提 下，只 能 增 加 02的 量，即 增 加 空 气 的 量。(3
10、)结 合 图 像 可 知,体 系 中 有 3 种 组 分，说 明 H2s未 完 全 分 解，即 属 于 可 逆 反 应。选 取 某 温 度 下 各 组 分 的 体 积 分 数，如 选 取 1300 下 各 组 分 的 体 积 分 数，结 合 S 原 子 守 恒，推 出 硫 蒸 气 的 组 成 为 S2,可 得 反 应 为 2H2S 4：2H2+S,o9.2014天 津 卷 Na2s2O3是 重 要 的 化 工 原 料，易 溶 于 水，在 中 性 或 碱 性 环 境 中 稳 定。I.制 备 Na2s2。3-5比 0反 应 原 理：Na2so3(aq)+S(s)=Na2S2O3(aq)实 验 步
11、骤：称 取 15 g Na2sCh加 入 圆 底 烧 瓶 中，再 加 入 80 m L 蒸 储 水。另 取 5 g 研 细 的 硫 粉，用 3 m L 乙 醇 润 湿，加 入 上 述 溶 液 中。安 装 实 验 装 置(如 图 所 示，部 分 夹 持 装 置 略 去)，水 浴 加 热，微 沸 60 min。趁 热 过 滤，将 滤 液 水 浴 加 热 浓 缩，冷 却 析 出 Na2S2O3-5H2O,经 过 滤、洗 涤、干 燥，得 到 产 品。回 答 问 题：(1)硫 粉 在 反 应 前 用 乙 醇 润 湿 的 目 的 是。仪 器 a 的 名 称 是,其 作 用 是(3)产 品 中 除 了 有
12、未 反 应 的 Na2sCh外，最 可 能 存 在 的 无 机 杂 质 是。检 验 是 否 存 在 该 杂 质 的 方 法 是,(4)该 实 验 一 般 控 制 在 碱 性 环 境 下 进 行，否 则 产 品 发 黄，用 离 子 反 应 方 程 式 表 示 其 原 因：II.测 定 产 品 纯 度 准 确 称 取 W g 产 品，用 适 量 蒸 储 水 溶 解，以 淀 粉 作 指 示 剂，用 0.100 0 mollT碘 的 标 准 溶 液 滴 定。反 应 原 理 为 2s2Ol+l2=S4OT+2I一(5)滴 定 至 终 点 时，溶 液 颜 色 的 变 化：(6)滴 定 起 始 和 终 点
13、的 液 面 位 置 如 图，则 消 耗 碘 的 标 准 溶 液 体 积 为 m L。产 品的 纯 度 为(设 Na2S2O3-5H2O 相 对 分 子 质 量 为 M)二 人 三 1o U起 始 is-E-19o-终 点 III.Na2s2O3 的 应 用(7)Na2s2O3还 原 性 较 强，在 溶 液 中 易 被 C b氧 化 成 S O r,常 用 作 脱 氯 剂，该 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _9.(1)使 硫 粉 易 于 分 散 到 溶 液 中(2)冷 凝 管 冷 凝 回 流(3)Na2SO4取 少 量 产 品 溶 于 过 量 盐 酸，过 滤，向 滤 液 中 加 B aC
14、b溶 液，若 有 白 色 沉 淀，则 产 品 中 含 有 Na2s。4(4)S2O3+2H+=S i+SO2T+H2O(5)由 无 色 变 蓝 色 3.620X103M(6)18.10-m-xJOO%(7)S20 r+4 C 12+5 H2O=2 S O r+8C+1 OH+解 析(1)硫 粉 难 溶 于 水，微 溶 于 乙 醇，故 硫 粉 用 乙 醇 润 湿 后 易 扩 散 到 溶 液 中。(2)装 置 中 仪 器 a 是 冷 凝 管，起 冷 凝 回 流 汽 化 的 反 应 物 的 作 用。(3)因 反 应 物 Na2s。3易 被 空 气 中 的 氧 气 氧 化 成 Na2s。4，故 可 能
15、 存 在 的 无 机 杂 质 是 Na2so4；检 验 产 品 中 是 否 含 有 Na2SO4,即 检 验 S 0;是 否 存 在，需 要 防 止 SO T的 干 扰，故 不 能 用 具 有 强 氧 化 性 的 硝 酸 酸 化，而 应 用 盐 酸 酸 化，过 滤 除 去 不 溶 物，再 向 滤 液 中 滴 加 氯 化 钢 溶 液。(4)产 品 发 黄，说 明 产 品 中 含 有 硫 杂 质，这 是 由 于 在 酸 性 环 境 中 Na2s2O3不 稳 定，发 生 歧 化 反 应：2H+S20 r=S；+S 02t+H20所 致。(5)滴 定 终 点 时，过 量 的 单 质 碘 使 无 色 的
16、 淀 粉 溶 液 变 蓝，可 指 示 滴 定 终 点。(6)起 始 读 数 为 0.0 0 m L,终 点 读 数 为 1 8.1 0 m L,所 以 消 耗 碘 的 标 准 溶 液 的 体 积 为 18.10 m L-0.00 mL=18.10 mL；根 据 2Na2s2。3 5比 0 2s2。k，得 n(Na2S2O3-5H2O)=2n(I2)=2x0.100 0t-a 7 c-+r#-3.620 xl()T molxA/g/molmol L xl8.10 xl0 3 L=3.62010 3 m o l,则 产 品 的 纯 度-稔-xJOO%-,.62(呈 0 xioo%。(7%0 被 C
17、 b氧 化 成 SO；，CI2被 还 原 为 C广，首 先 根 据 化 合 价 升 降 总 数 相 等 写 出 S2O；+4C I2-2S O T+8CI,然 后 根 据 原 子 守 恒 和 电 荷 守 恒 写 出 S2O Y+4cb+5H2O=2 S O r+8C F+1 OOH，10.2014天 津 卷 合 成 氨 是 人 类 科 学 技 术 上 的 一 项 重 大 突 破，其 反 应 原 理 为 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4k mo i。一 种 工 业 合 成 氨 的 简 式 流 程 图 如 下：I I I I I IV V天 然 气|制 氢 气|*,N2,Hzj
18、jnffi 热 交 换 I 合 成-ILW j V 1 y r水 蒸 气 N2 L|i 液 氮(1)天 然 气 中 的 H2s杂 质 常 用 氨 水 吸 收，产 物 为 NH4HS。一 定 条 件 下 向 NH4Hs溶 液 中 通 入 空 气，得 到 单 质 硫 并 使 吸 收 液 再 生，写 出 再 生 反 应 的 化 学 方 程 式：(2)步 骤 n 中 制 氢 气 的 原 理 如 下：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)”=+206.4 kJ mor1 C0(g)+H20(g)CO2(g)+H2(g)A/=-41.2kJmor1对 于 反 应，一 定 可 以 提 高 平 衡
19、 体 系 中 H2的 百 分 含 量，又 能 加 快 反 应 速 率 的 措 施 是 a.升 高 温 度 b.增 大 水 蒸 气 浓 度 c.加 入 催 化 剂 d.降 低 压 强 利 用 反 应，将 C O 进 一 步 转 化，可 提 高 H2的 产 量。若 1 mol C O 和 H2的 混 合 气 体(CO的 体 积 分 数 为 20%)与 H2O 反 应，得 到 1.18 mol C O、8 2 和 H2的 混 合 气 体，则 C O 的 转 化 率 为 O(3)图(a)表 示 500、60.0 M P a 条 件 下，原 料 气 投 料 比 与 平 衡 时 NH3体 积 分 数 的
20、关 系。根 据 图 中 a 点 数 据 计 算 N2的 平 衡 体 积 分 数：。(4)依 据 温 度 对 合 成 氨 反 应 的 影 响，在 图(b)坐 标 系 中，画 出 一 定 条 件 下 的 密 闭 容 器 内，(5)上 述 流 程 图 中，使 合 成 氨 放 出 的 能 量 得 到 充 分 利 用 的 主 要 步 骤 是(填 序 号)简 述 本 流 程 中 提 高 合 成 氨 原 料 总 转 化 率 的 方 法：10.2NH4HS+O2罐 型 2NH3-H2O+2S1(2)a 90%(5)N 对 原 料 气 加 压；分 离 液 氨 后，未 反 应 的 N2、循 环 使 用 解 析(1
21、)由 题 意 可 知 为 空 气 中 的 将 负 二 价 硫 氧 化 为 硫 单 质，根 据 电 子 守 恒 将 方 程 式 配 平 即 可。(2)反 应 为 气 体 物 质 的 量 增 大 的 吸 热 反 应，降 低 压 强 使 平 衡 右 移，但 反 应 速 率 减 小，d 错；催 化 剂 不 能 改 变 反 应 限 度，即 不 能 改 变 H2的 百 分 含 量，c 错；增 大 水 蒸 气 浓 度 虽 可 使 反 应 速 率 增 大 以 及 平 衡 右 移，但 产 物 H2的 百 分 含 量 却 减 小，b 错；升 高 温 度 反 应 速 率 增 大，且 平 衡 正 向 移 动，比 的
22、百 分 含 量 增 大，a 对。C O与 H2的 混 合 气 体 与 水 蒸 气 的 反 应 中，反 应 体 系 中 的 气 体 的 物 质 的 量 不 变，而 1 molCO与 H2的 混 合 气 体 参 加 反 应 生 成 混 合 气，说 明 有 0.18 m o l水 蒸 气 参 加 反 应，则 根 据 方 程 式 可 知 参 加 反 应 的 C O也 为 0.18m o l,则 其 转 化 率 为 言 祟 毅 xl00%=90%。(3)由 图 中 看 出 当 N2与 H2物 质 的 量 比 为 1：3 时，NH3的 平 衡 体 积 分 数 最 大，为 42%。设 平 衡 时 转 化 的
23、 N2的 物 质 的 量 为 x m o l,由 三 段 式：N2+3H2 2 N H3起 始(mol):1 3 0转 化(mol):x 3x 2x平 衡(mol):1 x 3 3x 2x-r.-、J；.、x 10 0%=4 2%,则 x=0.59(x)十(33 x)十 2x(1 则 平 衡 时 N2的 体 积 分 数 为 xl00%=14.5%。(4)作 图 时 要 注 意 X v V z I J J 人/I/人 开 始 时 NH3物 质 的 量 不 断 增 多，是 因 为 反 应 正 向 进 行(反 应 未 达 平 衡)，达 到 一 定 程 度 后 反 应 达 到 平 衡 而 此 时 温
24、度 继 续 升 高，平 衡 逆 向 移 动，N H 3的 物 质 的 量 减 小。(5)热 交 换 器 可 以 使需 要 加 热 的 物 质 得 到 加 热，还 可 以 使 需 要 冷 却 的 物 质 得 到 冷 却，能 充 分 利 用 能 量。合 成 氨 反 应 为 气 体 物 质 的 量 减 小 的 反 应，加 压 利 于 反 应 正 向 进 行；此 外，循 环 利 用 可 反 复 利 用 原 料，提 高 原 料 利 用 率。B4 化 学 物 质 及 其 变 化 综 合 1.2014 重 庆 卷 下 列 物 质 的 使 用 不 涉 及 化 学 变 化 的 是()A.明 帆 作 净 水 剂
25、B.液 氨 用 作 制 冷 剂 C.氢 氟 酸 刻 蚀 玻 璃 D.生 石 灰 作 干 燥 剂 1.B 解 析 明 矶 中 的 铝 离 子 水 解 生 成 的 氢 氧 化 铝 胶 体 具 有 强 吸 附 性，可 以 净 水，铝 离 子 的 水 解 是 化 学 变 化，A 项 错 误：液 氨 汽 化 时 吸 热 而 使 周 围 环 境 温 度 降 低，故 可 用 作 制 冷 剂，发 生 的 是 物 理 变 化，B 项 正 确；氢 氟 酸 能 与 玻 璃 中 的 二 氧 化 硅 反 应 生 成 四 氟 化 硅 气 体 和 水，发 生 的 是 化 学 变 化，C 项 错 误；生 石 灰 极 易 吸
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