高二化学_专题13 元素及其化合物知识的综合应用.pdf
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1、1 1【2018 天津卷】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
2、)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:依据上述信息,写出制备所需醛的可能结构简式:_。【答案】r(H+)r(Mg2+)r(N3)r(Cl)第三周期A 族 Mg2Si 熔融,电解 NH3,NH4Cl SiC 2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O CH3CH2CHO,CH3CHO【解析】分析:根据反应的流程过程,先判断出 A2B 的化学式,带入框图,结合学习过的相关知识进行分析2018 年高考试题年高考试题 ,2 即可。详解:(1)MgCl26NH3所含元素的简单离子为 Mg2+、Cl-、N3-、H+,比较离子半径应该先看电子层,电子层多半径大,电子层相同时看核电
3、荷数,核电荷数越大离子半径越小,所以这几种离子半径由小到大的顺序为:r(H+)r(Mg2+)r(N3)r(Cl)。Mg 在周期表的第三周期A 族。氢氧化镁是离子化合物,其中含有 1 个 Mg2+和 2 个 OH-,所以电子式为:。(2)根据元素守恒,A2B 中就一定有 Mg 和 Si,考虑到各自化合价 Mg 为+2,Si 为-4,所以化学式为Mg2Si。反应是 MgCl2熔融电解得到单质 Mg,所以必备条件为:熔融、电解。反应需要的是Mg2Si、NH3和 NH4Cl,而后续过程又得到了 NH3和 NH4Cl,所以可以循环的是 NH3和 NH4Cl。(3)在一定条件下,由 SiH4和 CH4反应
4、生成 H2和一种固体耐磨材料,该耐磨材料一定有 Si 和 C,考虑到课本中介绍了碳化硅的高硬度,所以该物质为 SiC。点睛:本题是一道比较基本的元素综合问题,比较新颖的是在题目的最后一问中加入了一个有机小题,这样的无机有机综合题目是比较少见的,当然难度并不大。第(4)小题中的反应,可以参考必修 1 的课后练习中涉及的钙基固硫问题。方程式中按道理应该加上反应的条件,例如:加热。2【2018 江苏卷】碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙 粉 末,反 应 后 经 过 滤 得 到 碱 式 硫 酸 铝 溶 液,反 应 方 程 式 为(2 x)Al2(SO4)3+
5、3xCaCO3+3xH2O2(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3+3xCaSO4+3xCO2生成物(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。(1)制 备 碱 式 硫 酸 铝 溶 液 时,维 持 反 应 温 度 和 反 应 时 间 不 变,提 高x值 的 方 法 有_。(2)碱式硫酸铝溶液吸收 SO2过程中,溶液的 pH_(填“增大”、“减小”、“不变”)。(3)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值,测定方法如下:3 取碱式硫酸铝溶液 25.00 mL,加入盐酸酸化的过量 BaCl2溶液充分反应,静置后过滤、洗涤,干燥至恒重,得固体 2
6、.3300 g。取碱式硫酸铝溶液 2.50 mL,稀释至 25 mL,加入 0.1000 molL1EDTA 标准溶液 25.00 mL,调节溶液 pH 约为 4.2,煮沸,冷却后用 0.08000 molL1CuSO4标准溶液滴定过量的 EDTA 至终点,消耗CuSO4标准溶液 20.00 mL(已知 Al3+、Cu2+与 EDTA 反应的化学计量比均为 11)。计算(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。【答案】(1)适当增加 CaCO3的量或加快搅拌速率(2)减小(3)25mL 溶液中:n(SO42)=n(BaSO4)=0.0100 mol 2.5 mL 溶液
7、中:n(Al3+)=n(EDTA)n(Cu2+)=0.1000 molL125.00 mL103LmL10.08000 molL120.00 mL 103 LmL1=9.000104 mol 25 mL 溶液中:n(Al3+)=9.000103 mol 1 mol(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中 n(Al3+)=(2x)mol;n(SO42)=3(1x)mol x=0.41【解析】分析:(1)提高 x 的值,即促进 Al3+的水解和 CaSO4的生成。(2)碱式硫酸铝溶液吸收 SO2,溶液碱性减弱,pH 减小。(3)根据加入过量 BaCl2溶液产生的固体计算 n(SO42-);由消
8、耗的 CuSO4计算过量的 EDTA,由 Al3+消耗的 EDTA 计算 n(Al3+);根据 n(Al3+)与 n(SO42-)之比计算 x 的值。(3)25mL 溶液中:n(SO42-)=n(BaSO4)=0.0100 mol 2.5 mL 溶液中:n(Al3+)=n(EDTA)n(Cu2+)=0.1000 molL125.00 mL103LmL10.08000 molL120.00 mL103 LmL1=9.000104 mol 4 25 mL 溶液中:n(Al3+)=9.000103 mol 1 mol(1-x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中 n(Al3+)=(2-x)mol;n
9、(SO42-)=3(1-x)mol=,解得 x=0.41。点睛:本题以碱式硫酸铝溶液的制备原理为背景,考查反应原理的理解、反应条件的控制和有关化学式的计算。解题的关键有:向硫酸铝溶液中加入 CaCO3生成碱式硫酸铝溶液,CaCO3的作用是调节 pH 促进Al3+水解,同时将 SO42-转化为 CaSO4沉淀;理解溶液中的离子反应与实验滴定方法的定量计算,理清物质间的计量关系。3【2018 届文山州毕业考】某小组探究 Na2CO3和 NaHCO3的性质,实验步骤及记录如下:.分别向盛有 0.5 g Na2CO3固体、0.5 g NaHCO3固体的烧杯中加入 10 mL 水(20),搅拌,测量温度
10、为T1;.静置恒温后测量温度为 T2;.分别加入 10 mL 密度约为 1.1 gmL120%的盐酸(20),搅拌,测量温度 T3。得到下表 1 的数据:回答下列问题:(1)Na2CO3溶于水显碱性,其原因是_(用离子方程式表示)。(2)根据试题后的附表判断:步骤中 Na2CO3、NaHCO3固体分别是全部溶解还是部分溶解_。(3)分析表 1 的数据得出:Na2CO3固体溶于水_,NaHCO3固体溶于水_(填“放热”或“吸热”)。(4)甲同学分析上述数据得出:Na2CO3和 NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。乙同学认为应该增加一个实验,并补做如下实验:向盛有 10 mL 水(20)的烧杯中加
11、入 10 mL_,搅拌,测量温度为 22.2。(5)结合上述探究,下列说法正确的是_。2018 届高考模拟试题届高考模拟试题 ,5 ANaHCO3与盐酸的反应是吸热反应 B不能用稀盐酸鉴别 Na2CO3和 NaHCO3固体 CNa2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关(6)丙同学为测定一份 NaHCO3和 Na2CO3混合固体中 NaHCO3的纯度,称取 m1g 混合物,加热至质量不变时,称其质量为 m2g,则原混合物中 NaHCO3的质量分数为_(用代数式表示)。附表:溶解度表.【答案】COH2OHCOOH Na2CO3和 NaHCO3固体都是全部溶解 放热
12、 吸热 密度约为 1.1 gmL120%的盐酸(20)AC 100%【解析】(1)碳酸钠为强碱弱酸盐,钠离子不水解、碳酸根离子水解导致溶液呈碱性,以第一步水解为主,水解离子方程式为:CO32-+H2OHCO3-+OH-,故答案为:CO32-+H2OHCO3-+OH-;(4)强酸溶于水放热,盐酸为强酸,所以需增加探究盐酸溶于水温度的变化,即 10mL 密度约为1.1g/mL20%的盐酸搅拌,测量温度为 22.2,故答案为:密度约为 1.1g/mL20%的盐酸;(5)A盐酸溶于水放热,测量温度为 22.2,T1/,NaHCO3固体溶于水温度从 20升高到 18.5,吸热,两者反应恒温后测量温度 T
13、3为 20.8低于 22.2,所以 NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应,故 A 正确;B用稀盐酸鉴别 NaHCO3和 Na2CO3溶液,反应较快的为 NaHCO3,能鉴别,故 B 错误;C从上述温度变化数值可判别 Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关,故 C 正确故选 AC;6 4【2018 届盐城市三模】Ca10(PO4)6(OH)2(羟基磷酸钙,简写 HAP)是一种新型的环境功能矿物材料,可用于除去水体中的 F-、Cd2+、Pb2+及 Cu2+等。(1)制备 HAP 的步骤如下:分别配制 250mL 浓度均为 0.5 molL-1的 Ca(NO3)2
14、溶液和(NH4)2HPO4溶液(pH 约为 8),按 n(Ca)/n(P)=1.67 分别量取相应体积的溶液,加热至 50,不断搅拌下,按特定的方式加料,强力搅拌 1h,再经后续处理得到产品。特定的加料方式是_(填序号)。a将 Ca(NO3)2溶液逐滴滴入(NH4)2HPO4溶液中,再用氨水调节 pH 至 10.5 b将(NH4)2HPO4溶液逐滴滴入 Ca(NO3)2溶液中,再用氨水调节 pH 至 10.5 c将(NH4)2HPO4溶液和氨水混合并调节 pH 至 10.5,再滴入 Ca(NO3)2溶液 反应生成 Ca10(PO4)6(OH)2的离子方程式为_。(2)HAP 脱 除 F-的 操
15、 作 是:在 聚 四 氟 乙 烯 烧 杯 中 加 入 50mL 10mgL-1NaF 溶 液 和0.15gCa10(PO4)6(OH)2,在恒温下振荡,每隔 1h 测定一次溶液中 F-浓度,直至达到吸附平衡。实验中“烧杯”材质用“聚四氟乙烯”塑料而不用玻璃,其原因是_。除氟反应形式之一是:Ca10(PO4)6(OH)2+20F-10CaF2+6PO43-+2OH-,该反应的平衡常数K=_用 Ksp(CaF2)和 Ksp(HAP)表示。(3)HAP 脱除 Pb()包括物理吸附和溶解-沉淀吸附。物理吸附时,HAP 的特定位可吸附溶液中某些阳离子;溶解-沉淀吸附的机理为:Ca10(PO4)6(OH)
16、2(s)+2H+(aq)10Ca2+(aq)+6PO43-(aq)+2H2O(l)(溶解)10Pb2+(aq)+6PO43-(aq)+2H2O(l)Pb10(PO4)6(OH)2(s)+2H+(aq)(沉淀)已知 Pb()的分布分数如图-1 所示;一定条件下 HAP 对 Pb(1)平衡吸附量与 pH 的关系如图-2 所示。7 能使甲基橙显红色的 Pb()溶液中滴入少量 NaOH 至溶液呈中性,该过程中主要反应的离子方程式为_。当 pH 7.0 时,生成的沉淀为_(填化学式);此时 pH 越大 HAP 对 Pb()平衡吸附量越小,其原因是_。【答案】b 10Ca2+6HPO42-+8NH3H2O
17、Ca10(PO4)6(OH)2+8NH4+6H2O 防止 F-及其水解生成的 HF 与玻璃中 SiO2反应 Ksp(HAP)/K10sp(CaF2)Pb2+OH-=Pb(OH)+溶液中 c(H+)大,大量 H+占据 HAP 对 Pb2+的吸附位,物理吸附能力减弱 Pb10(PO4)6(OH)2 和 Pb(OH)2 c(H+)减小,会减少 HAP 在溶液中的溶解量,便生成的 c(PO43-)减小,溶解-沉淀吸附能力减弱且改变了吸附机理 8 5【2018 届红桥区二模】I.铁是生产、生活及生命中的重要元素。(1)血红蛋白(Hb)中的铁元素呈正二价,能与 O2分子结合成氧合血红蛋白(HbO)从而有输
18、送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与 O2结合能力。药品美蓝是其有效的解毒剂,解毒时美蓝发生_反 应(填“氧化”或“还原”)。(2)现有一瓶放置了一段时间的某浓度的 FeCl3溶液,请设计实验检验其中是否含有 Fe3+_。(3)普通铁粉与水蒸气在高温下反应生成铁的某种氧化物和氢气,该氧化物和氢气在高温下发生逆反应得到“引火铁”。若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成 44.8LH2(已换算到标况下),则转移电子数目为_;“引火铁”是一种极细的铁粉,它在空气中可以自燃,其原因是_。II.化合物 M 是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分,由两种元素组成。为了研究其组成,设
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- 高二化学_专题13 元素及其化合物知识的综合应用 化学 专题 13 元素 及其 化合物 知识 综合 应用
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