高考化学深化复习命题热点提分专题19非选择题解题方法与技巧.docx
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高考化学深化复习命题热点提分专题19非选择题解题方法与技巧
专题19非选择题解题方法与技巧
1.X、Y、Z均是由两种短周期元素组成的无机物,它们的每个分子中均含有18个电子,相关信息如下表所示(“/”表示相应的信息略去):
化合物
X
Y
Z
分子中含有的原子个数
/
4
/
摩尔质量/g·mol-1
32
34
/
回答下列问题:
(1)X常用作火箭推进剂,其分子的球棍模型为
则X的化学式为________。
(2)Y的化学性质描述正确的是________。
a.不稳定性b.弱碱性
c.氧化性d.还原性
(3)Z的化学式可用H2A表示。
将一定量的Z气体通入0.05mol·L-1CuSO4溶液中,二者恰好完全反应。
已知Ksp(CuA)=6.0×10-36。
若不考虑溶液体积的变化,则:
①反应后溶液的pH=________。
②若反应后溶液中c(A2-)=2.0×10-30mol·L-1,则溶液中c(Cu2+)=________mol·L-1。
(4)将一定量的Z气体通入NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,产生的气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。
①0点溶液中所含溶质的化学式为____________。
②已知a点溶液呈碱性,该溶液中离子浓度大小顺序为
________________________________________________________________________。
【答案】:
(1)N2H4
(2)acd (3)①1 ②3.0×10-6 (4)①Na2S和NaOH ②c(Na+)>c(Cl-)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-)
2.甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。
甲、丙处于同一主族,丙、丁、戊处于同一周期,戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。
甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;戊的单质与X反应能生成乙的单质,同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z,0.1mol/L的Y溶液pH>1;丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L,也能与Z的水溶液反应生成盐;丙、戊可组成化合物M。
请回答下列问题:
(1)戊离子的结构示意图为________。
(2)戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2∶4,反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为________。
(3)写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式:
__________________。
(4)按如图电解M的饱和溶液,写出该电解池中发生反应的总反应方程式:
____________________________。
将充分电解后所得溶液逐滴加入酚酞溶液中,观察到的现象是_____________________________________________________。
【答案】:
(1)
(2)2∶3
(3)H-+AlO
+H2O===Al(OH)3↓
(4)NaCl+H2O
NaClO+H2↑ 酚酞溶液先变红后褪色
3.硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸,实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制备绿矾。
(1)SO2和O2反应制取SO3的反应原理为2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),在一密闭容器中一定时间内达到平衡。
①该反应的平衡常数表达式为K=________。
②该反应达到平衡状态的标志是________。
A.v(SO2)=v(SO3)
B.混合物的平均相对分子质量不变
C.混合气体质量不变
D.各组分的体积分数不变
(2)某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2来制备硫酸,装置如图,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。
1B电极的电极反应式
________________________________________________________________________。
②溶液中H+的移动方向由________极到________极(用A、B表示);
(3)测定绿矾产品中含量的实验步骤:
a.称取5.7g产品,溶解,配成250mL溶液
b.量取25mL待测液于锥形瓶中
c.用硫酸酸化的0.01mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积40mL
根据上述步骤回答下列问题:
①滴定时发生反应的离子方程式为(完成并配平离子反应方程式)。
________Fe2++________MnO
+________===________Fe3++________Mn2++________
2用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③计算上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为________。
②原电池放电时,氢离子由负极B移向正极A,故答案为:
B;A。
(3)①用硫酸酸化的0.01mol/LKMnO4溶液,所以反应物中一定有氢离子,高锰酸根离子化合价由+7变为+2,降低了5价,亚铁离子由+2变为+3,升高了1价,所以高锰酸根离子系数为1、亚铁离子系数为5,根据电荷守恒、质量守恒配平氢离子、水,配平后的方程式为:
5Fe2++1MnO
+8H+===5Fe3++1Mn2++4H2O,
故答案为:
5;1;8;H+;5;1;4;H2O。
②当亚铁离子与高锰酸钾离子完全反应后,再滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液会呈淡紫色,据此判断滴定终点,
故答案为:
滴定最后一滴酸性KMnO4时溶液呈淡紫色,半分钟内不褪色;
③25mL待测液消耗的高锰酸钾的物质的量为:
0.01mol/L×0.04L=0.0004mol,
5.7g产品配成250mL溶液消耗高锰酸钾的物质的量为0.0004mol×
=0.004mol,
根据反应:
5Fe2++1MnO
+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,硫酸亚铁的物质的量为:
0.004mol×5=0.02mol,
所以样品中含有的FeSO4·7H2O的质量为:
278g/mol×0.02mol=5.56g,
FeSO4·7H2O的质量分数为:
×100%≈97.5%,
故答案为:
0.975或97.5%.
【答案】:
(1)①
②BD
(2)①SO2-2e-+2H2O===SO
+4H+
②B A
(3)①5;1;8;H+;5;1;4;H2O
②滴定最后一滴酸性KMnO4时溶液呈淡紫色,半分钟内不褪色
③0.975或97.5%
4.已知反应2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g),某温度下的平衡常数为400。
此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度(mol·L-1)
0.44
0.6
0.6
(1)比较此时正、逆反应速率的大小:
v正________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(2)若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=________;该时间内反应速率v(CH3OH)=________;CH3OH的转化率为________。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)===CH
3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。
该反应ΔH________0(填“>”或“<”)。
实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是___________________。
【答案】:
(1)>
(2)0.04mol·L-1 0.16mol·L-1·min-1 97.6%
(3)< 在250℃、1.3×104kPa时,CO的转化率已较高,再增大压强,CO的转化率变化不大,同时生产成本增加
5.25℃时,某些弱酸的电离平衡常数如下:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.8×10-5
K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
3.0×10-8
回答下列问题:
(1)物质的量浓度为0.1mol·L-1的下列四种物质:
a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa,d.NaHCO3,pH由大到小的顺序是________(填编号)。
(2)常温下0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是________。
A.c(H+) B.
C.c(H+)·c(OH-)D.
(3)体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程pH变化如图。
则HX的电离平衡常数__________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数,理由是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸溶液中水电离出来的c(H+),理由是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=________(填准确数值)。
【解析】:
(1)观察电离平衡常数可知酸性为CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO
,而这些酸失去氢离子后水解
【答案】:
(1)a>b>d>c
(2)A
(3)大于 稀释相同倍数,HX溶液的pH变化比CH3COOH溶液的大,说明HX的酸性强,则其电离平衡常数大 大于 HX酸性强于CH3COOH,稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以对水的电离的抑制能力减弱
(4)9.9×10-7mol·L-1
6.CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为
①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-393.5kJ·mol-1
(1)在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷与O2作用产生能量而存活,甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量________(填“>”、“<”或“=”)890.3kJ。
(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):
CH4+CO2===2CO+2H2,1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量,则:
①下图能表示该反应过程中能量变化的是________(填字母)。
②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随时间的变化如图所示,则CH4的转化率为________。
(3)C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)===CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出C(s)+2H2(g)===CH4(g)的反应热ΔH=________。
(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是________(填字母)。
A.寻找优质催化剂,使CO2与H2O反应生成CH4与O2,并放出热量
B.寻找优质催化剂,在常温常压下使CO2分解生成C与O2
C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)
D.将固态C合成为C60,以C60作为燃料
【答案】:
(1)=
(2)①D ②63% (3)-74.8kJ·mol-1 (4)C
7.下图是一个化学过程的示意图。
(1)图中甲池是________装置(填“电解池”或“原电池”),其中OH-移向________极(填“CH3OH”或“O2”)。
(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式:
_______________________。
(3)向乙池两电极附近分别滴加适量紫色石蕊试液,附近变红的电极为________极(填“A”或“B”),并写出此电极的反应式:
______________。
(4)乙池中总反应的离子方程式:
____________。
(5)常温下,当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,乙池的pH是________(若此时乙池中溶液的体积为500mL);此时丙池某电极析出1.60g某金属,则丙中的某盐溶液可能是________(填序号)。
A.MgSO4B.CuSO4
C.NaClD.AgNO3
【解析】:
(1)~
(2)分析图中装置,甲池是碱性条件下的甲醇燃料电池,通入甲醇的电极作负极,通入O2的
【答案】:
(1)原电池 CH3OH
(2)CH3OH-6e-+8OH-===CO
+6H2O
(3)A 2H2O-4e-===O2↑+4H+
(4)4Ag++2H2O
4Ag+O2↑+4H+
(5)1 BD
8.
(1)火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来制备。
①用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
已知:
N2(g)+2O2(g)===N2O4(g)
ΔH=+10.7kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)
ΔH=-543kJ·mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式:
_____________________________________
________________________________________________________________________。
②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在,它很容易转化为二氧化氮。
试推断出二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施):
________________________________________________________________________。
(2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航空航天。
如图1所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2
固体,它在高温下能传导阳极生成的O2-离子(O2+4e-===2O2-)。
①c电极的名称为________,d电极上的电极反应式为__________________________。
②如图2所示为电解100mL0.5mol·L-1CuSO4溶液,a电极上的电极反应式为____________________。
若a电极产生56mL(标准状况)气体,则所得溶液的pH=________(不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入________(填序号)。
a.CuOb.Cu(OH)2
c.CuCO3d.Cu2(OH)2CO3
【答案】:
(1)①2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1096.7kJ·mol-1 ②高压、低温(或加压、降温)
(2)①正极 CH4-8e-+4O2-===CO2+2H2O
②4OH--4e-===2H2O+O2↑ 1 ac
9.科学家们对CO2的应用研究日新月异。
(1)合成尿素的原料是CO2和NH3,合成原理分两步:
①合成氨基甲酸铵:
CO2(g)+2NH3(g)===NH2COONH4(s) ΔH=-159.47kJ/mol
②氨基甲酸铵分解:
NH2COONH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=+28.49kJ/mol
则2molCO2完全反应合成尿素所________(填“吸收”或“释放”)的热量为________。
(2)最近科学家们研制成功一种新型催化剂,能将CO2转变为甲烷。
在常压,300℃,CO2与H2体积比为1∶4时反应,CO2转化率达90%。
①写出此反应的化学方程式:
_____________________________________________________。
②某兴趣小组,在一定条件下,在体积为VL的密闭容器中,模拟发生此反应达到化学平衡状态。
该反应的平衡常数表达式为________________________________________________________________________;
由下图可知升高温度,K将________(填“增大”、“减小”或“不变”);300℃时,从反应开始到达到平衡,以H2的浓度变化表示化学反应速率:
______________(用nA、tA、V表示)。
【答案】:
(1)释放 261.96kJ
(2)①CO2+4H2
CH4+2H2O
②K=
减小
mol/(L·min)
10.开发新能源是解决环境污染的重要举措,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g)
ΔH1=-1274.0kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ/mol
③H2O(g)===H2O(l) ΔH3=-44kJ/mol
甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)生产甲醇的原料CO和H2可由反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH>0得到。
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
则p1________p2(填“<”、“>”或“=”)。
A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小顺序为________________。
②100℃时,将1molCH4和2molH2O通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填序号)。
a.容器的压强恒定
b.容器内气体密度恒定
c.3v正(CH4)=v逆(H2)
d.单位时间内消耗0.1molCH4同时生成0.3molH2
(3)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。
DMFC工作原理如图所示,通入a气体的电极是原电池的________极(填“正”或“负”),其电极反应式为________________________________________________________________________。
【答案】:
(1)CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(l) ΔH=-442kJ/mol
(2)①< KA 11.天然气、可燃冰、页岩气、沼气的主要成分都是甲烷,甲烷既是一种清洁能源,也是一种重要的化工原料。 (1)以甲烷为主要原料可生产合成气(CO和H2)。 已知: ①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3kJ·mol-1 ②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0kJ·mol-1 ③2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol-1 则反应CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)的ΔH=____________________。 (2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,反应方程式为CO2(g)+CH4(g) CH3COOH(g)。 ①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图1所示。 250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________________________________________________________________________。 ②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是______________________(写出一条即可)。 (3)甲烷燃料电池是一种新型电池。 如图2所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ可实现铁棒上镀铜。 ①电极b上的电极反应式是____________________________________________。 ②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度______________。 ③若完全反应后,装置Ⅱ中阴极质量增加12.8g,则装置Ⅰ中理论上消耗的氧气在标准状况下的体积为________L。 【答案】: (1)+247.7kJ·mol-1 (2)①温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低 ②缩小容器体积(增大压强)或增大CO2的浓度(答出一条即可) (3)①O2+2H2O+4e-===4OH- ②变小 不变 ③2.24 12.铁元素及其化合物与人类的生产生活息息相关,试回答下列问题: (1)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板,该反应的离子方程式为____________________________________________。 (2)以H2、O2、熔融Na2CO3组成燃料电池,采用电解法制备Fe(OH)2,装置如图所示,其中P端通入CO2。 ①石墨Ⅰ电极上的电极反应式为_________________________________________________。 ②通电一段时间后,右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。 则下列说法中正确的是________(填序号)。 A.X、Y两端都必须用铁作电极 B.可以用NaOH溶液作电解液 C.阴极发生的反应是2H2O+2e-===H2↑+2OH- D.白色沉淀只能在阳极上产生 ③若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中,其颜色变化为______________________________,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 【答案】: (1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ (2)①H2-2e-+CO ===CO2+H2
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