错误;D、N与P可以同时存在于同一离子化合物中,如磷酸铵。
错误
【考点定位】考查元素简单推断、非金属性的判据、无机物结构与性质的简单判断;难度为较难等级。
【名师点睛】元素周期表是学习化学的工具,元素周期律是化学学习的重要规律。
利用元素周期表、元素周期律,结合元素的位、构、性三者的密切关系进行元素推断是化学重要的知识。
元素原子的核外电子层数是元素在周期表的周期数,最外层电子数是元素原子所在的主族序数,同一周期随着元素原子序数的增大,原子半径逐渐减小,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族的元素从上到下,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
掌握元素的金属性、非金属性强弱比较方法,结合元素所在的族序数与元素化合价的关系进行判断,确定其正确性。
13.浓度均为0.10mol/L、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随
的变化如图所示,下列叙述错误的是()
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:
b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当
=2时,若两溶液同时升高温度,则
增大
【答案】D
【解析】A、根据图像可知,0.1mol/LMOH溶液的pH=13,说明MOH完全电离,为强电解质,而ROH溶液的pH<13,说明ROH为弱电解质,所以MOH的碱性强于ROH的碱性。
正确;B、ROH为弱碱,溶液越稀越易电离,所以ROH的电离程度:
b点大于a点。
正确;C、两溶液无限稀释下去,最终的pH均为7,所以它们的氢氧根离子浓度相等。
正确;D、当
=2时,MOH溶液的pH=11,ROH溶液的pH=10,MOH溶液中不存在电离平衡,升高温度,对c(M+)无影响;而ROH溶液中存在电离平衡,升高温度,电离正向移动,则c(R+)浓度增大。
综上所述,升高温度时
比值减小,错误。
【考点定位】电解质强弱的判断、电离平衡移动(稀释、升温);难度为较难等级。
【名师点晴】本题了图象方法在溶液的稀释与溶液的pH的关系的知识。
解图像题的要领时是:
先看三点,再看增减;先看单线,再做关联。
本题区分MOH和ROH的关键就是两线的起点pH。
当开始时溶液的体积相同时,稀释的倍数越大,溶液的离子浓度越小,溶液的pH就越小。
稀释相同倍数时,强碱比弱碱的pH变化大。
26.(14分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。
草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。
草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。
回答下列问题:
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。
装置C中可观察到的现象是_________,由此可知草酸晶体分解的产物中有_______。
装置B的主要作用是________。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、______。
装置H反应管中盛有的物质是_______。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_______。
(3)设计实验证明:
①草酸的酸性比碳酸的强______。
②草酸为二元酸______。
【答案】
(1)有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊;CO2;冷凝(水蒸气、草酸等),避免草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验。
(2)①F、D、G、H、D、I;CuO(氧化铜);
②H中的粉末有黑色变为红色,其后的D中的石灰水变浑浊;
(3)①向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生。
②用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液,消耗氢氧化钠的物质的量是草酸的两倍
【解析】首先通读这道题,合理猜测H2C2O4·2H2O的分解产物为CO2、CO、H2O三种,然后用氧化还原反应的有关知识(化合价升降)来验证猜想。
知道了反应产物,后续试验就可以顺利展开了。
(1)问考常规,澄清石灰水变浑浊,说明有CO2产生,考虑到还有CO,因此有必要强调一下“气泡”;中间的装置(一般叫冷阱)主要是冷凝分解产物中的水,水是产物之一,必须有装置证明其存在。
同时草酸也可能升华,所以该装置还有一个作用就是除去草酸蒸气,避免其进入装置C中,由题意知草酸和石灰水会产生草酸钙沉淀,会干扰CO2的检验。
(2)问考查实验原理和物质性质综合应用能力。
由装置A、B出来的气体含有CO2、CO,容易想到用灼热氧化铜来氧化CO,进而检验其产物CO2。
但要注意到原产物中有CO2,故要设计除去CO2和验证CO2除尽的环节。
最终确认连接顺序F(除CO2)、D(验证CO2被除尽)、G(干燥,这是气体进入加热装置的常规要求)、H(氧化CO)、D(验证H中生成的CO2来证明CO的存在)、I(尾气处理);H中要装CuO(氧化铜);
(3)问考查实验设计能力,证明“草酸的酸性比碳酸强”这个命题很常规。
设计一个常量浓度的溶液混合,产生气泡即可。
题中不给试剂浓度的话,浓度大小可不强调。
碳酸盐也可以是Na2CO3,但最好不用CaCO3(题目开始部分又暗示CaC2O4难溶)。
证明“草酸是二元酸”这个难一点,要用到中和滴定。
用一元强碱NaOH中和,根据酸碱完全反应时的物质的量之比来作判断,这是草酸是二元酸的最可靠的证据。
【考点定位】CO、CO2的性质;化学实验基本知识;化学实验知识的简单应用。
难度为较难等级
△
【名师点晴】相信每个考生看到这道高考题的第一感都是:
题目情景绝对的新颖!
这个实验是我没有做过的!
其实破题的关键是要分析出草酸分解的产物,那个反应(H2C2O4·2H2O===CO2↑+CO↑+3H2O)高中化学里并不常见,我们要学会从题文中捕捉信息来猜想关键产物(CO2来自澄清石灰水的联想,CO来自第二小问),进而用氧化还原反应原理(化合价升降)来验证。
知道发生装置中产生的气体是CO2、CO、H2O(g)、少量草酸蒸气(由“受热脱水、升华”这句联想),后续的实验分析和设计大家基本就会了,一道刚刚谋面的新题就变成你的常规题了。
可以看出:
对你所研究体系的成分进行仔细分析,是好多难题的突破良方。
27.(14分)硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____________。
为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,还可采取的措施有_________(写出两条)。
(2)利用的磁性,可将其从“浸渣”中分离。
“浸渣”中还剩余的物质是______(写化学式)。
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是_______。
然后再调节溶液的pH约为5,目的是________。
(4)“粗硼酸”中的主要杂质是(填名称)。
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为_______。
(6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。
以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程___________。
【答案】
(1)Mg2B2O5·H2O+2H2SO4
2MgSO4+2H3BO3;减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度。
(2)Fe3O4;SiO2和CaSO4;
(3)将Fe2+氧化为Fe3+;使Al3+与Fe3+形成氢氧化物而除去。
(4)(七水)硫酸镁
(5)
(6)2H3BO3
B2O3+3HOB2O3+3Mg
3MgO+2B
【解析】
(1)问写化学方程式,是仿照碱式碳酸盐和酸的反应,但是要先分析Mg2B2O5·H2O中硼元素的化合价为+3价,联系到流程图最终产物可推知:
硼元素变为H3BO3(H3BO3为弱酸,易溶于水);这不是氧化还原反应,故镁元素转化为硫酸镁。
加快反应速率可以采用升温等措施,增大固体颗粒的接触面积也是中学常规。
(2)体系中有磁性只有Fe3O4,故填写Fe3O4(中学所学反应可能困扰考生)。
剩下的不溶物除了SiO2还有CaSO4。
(3)先将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,再调节溶液的pH可以除去溶液中的Al3+和Fe3+,这是高三经常训练的除杂方法。
(4)题中讲到含硫酸镁的母液,应该容易想到硫酸镁也会结晶析出,只是晶体含有七个结晶水不容易想到(从七水硫酸锌,七水硫酸亚铁联想),讲硫酸镁晶体应该也可以。
(5)硼氢化钠的电子式很不常规,电子式是由离子键和阴离子内部的共价键两部分合成。
(6)做题时这样想,这个反应的温度应该比较高,所以H3BO3会分解,然后就是置换反应。
再将化学方程式配平就好。
【考点定位】元素及其化合物知识;化学工艺常识;物质结构。
本题是以化学工艺为素材,选材冷僻,试题难度为很难等级。
【名师点晴】我认为这道题是一道好题,层次分明,有区分度。
本题有考查“双基”——提速措施;四氧化三铁的磁性;制单质硼的反应。
也有考查知识综合运用能力——Mg2B2O5·H2O与硫酸反应;净化除杂两步实验操作的作用;两处成分的判断。
甚至还有思维最近发展区的考查——硫酸镁的结晶水数目(如果将结晶水作为计分点的话);硼氢化钠的电子式。
考生都有可能得分,但完全闯过三关的考生应该不多。
(2)问中四氧化三铁的考查,命题者做了一种很高级的处理——去理想化。
中学化学里学到四氧化三铁(象铁丝在纯氧中燃烧所得的无定形产物)和酸可以反应,但是天然的四氧化三铁和酸是不反应的。
命题者的这种处理不会影响大部分考生的得分,因为问题情景中只有四氧化三铁有磁性(中学双基)。
28.(15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。
回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为____________。
(2)上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中
为:
_____________,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(3)已知反应2HI(g)===H2(g)+I2(g)的ΔH=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反应:
2HI(g)
H2(g)+I2(g)
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:
___________。
上述反应中,正反应速率为v正=k正·x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。
若k正=0.0027min-1,在t=40min时,v正=__________min-1
由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。
当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_________________(填字母)
【答案】
(1)MnSO4;
(2)4.7×10-7;
(3)299
(4)①
;②k逆=k正/K
;1.95×10-3;③A、E
【解析】
(1)问中根据氧化还原反应方程式来判断还原产物是中学常规考法,迁移实验室制氯气的原理可得MnSO4。
(2)体系中既有氯化银又有碘化银时,存在沉淀转化平衡:
AgI(s)+Cl-
AgCl(s)+I-。
分子、分母同时乘以
,有:
,将Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17代入得:
。
(3)键能一般取正值来运算,ΔH=E(反应物键能总和)-E(生成物键能总和);设1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ,代入计算:
+11=2x-(436+151)
x=299
(4)①问中的反应是比较特殊的,反应前后气体体积相等,不同的起始态很容易达到等效的平衡状态。
大家注意表格中的两列数据是正向和逆向的两组数据。
716K时,取第一行数据计算:
2HI(g)
H2(g)+I2(g)
n(始)(取1mol)100
Δn(0.216)(0.108)(0.108)
n(平)0.784(0.108)(0.108)
化学平衡常数为
本小题易错点:
计算式会被误以为是表达式。
②问的要点是:
平衡状态下,v正=v逆,故有:
k正·x2(HI)=k逆·x(H2)·x(I2)
变形:
k正/k逆={x(H2)·x(I2)}/x2(HI)=K
故有:
k逆=k正/K
③问看似很难,其实注意到升温的两个效应(加快化学反应速率、使平衡移动)即可突破:
先看图像右半区的正反应,速率加快,坐标点会上移;平衡(题中已知正反应吸热)向右移动,坐标点会左移。
综前所述,找出A点。
同理可找出E点。
【考点定位】化学平衡常数计算;化学平衡知识的综合运用;本题属于各类平衡知识的综合运用,试题难度为很难等级。
【名师点晴】本题偏难。
前三小题虽是常规考点,难度为一般等级。
最后一小题赋分10分,难度偏大。
考生不容易进入题设情景。
(4)问②小问质量作用定律那部分,关键是要记得平衡标志之一——v正=v逆,找到k正、k逆和K的联系就已突破。
(4)问③小问的图像要能快速识别左边曲线是逆反应速率随x(H2)的变化,右边曲线是正反应速率随x(HI)的变化(仔细看了下图,好像已标明v正、v逆,不标也可按解析的方法分析)。
虽然横坐标的坐标是共用的,但在左、右两边横坐标的含义是不同的。
分析平衡移动导致横坐标变化时一定要注意这一点。
36.[化学——选修2:
化学与技术](15分)
氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。
以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:
回答下列问题:
(1)步骤
中得到的氧化产物是_________,溶解温度应控制在60~70度,原因是__________。
(2)写出步骤
中主要反应的离子方程式___________。
(3)步骤
包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是_________(写名称)。
(4)上述工艺中,步骤
不能省略,理由是。
(5)步骤
、
、
、
都要进行固液分离。
工业上常用的固液分离设备有__________(填字母)
A.分馏塔B.离心机C.反应釜D.框式压滤机
(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg,将其置于若两的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用amol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点,消耗K2Cr2O7溶液bmL,反应中Cr2O72-被还原为Cr3+,样品中CuCl的质量分数为__________。
【答案】(15分)
(1)CuSO4或Cu2+;温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解
(2)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2