高考化学真题模拟试题专项汇编专题13元素及其化合物的综合应用.docx
- 文档编号:7300541
- 上传时间:2023-01-22
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:108.74KB
高考化学真题模拟试题专项汇编专题13元素及其化合物的综合应用.docx
《高考化学真题模拟试题专项汇编专题13元素及其化合物的综合应用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学真题模拟试题专项汇编专题13元素及其化合物的综合应用.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高考化学真题模拟试题专项汇编专题13元素及其化合物的综合应用
2019年高考化学真题模拟试题专项汇编专题(13)元素及其化合物的综合应用
2019高考真题
1、[2019北京]化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的amol·L−1KBrO3标准溶液;
Ⅱ.取v1mL上述溶液,加入过量KBr,加HSO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;
Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2mL废水;
Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI;
Ⅴ.用bmol·L−1Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液v2mL。
已知:
I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色
(1).Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和____________。
(2).Ⅰ中发生反应的离子方程式是_______________________________。
(3).Ⅲ中发生反应的化学方程式是_________________________________。
(4).Ⅳ中加KI前,溶液颜色须为黄色,原因是______________________________。
(5).KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量,理由是________。
(6).Ⅴ中滴定至终点的现象是_____________________________。
(7).废水中苯酚的含量为___________g·L−1(苯酚摩尔质量:
94g·mol−1)。
(8).由于Br2具有____________性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。
2、[2019浙江]固体化合物X由3种元素组成。
某学习小组进行了如下实验:
请回答:
(1).由现象1得出化合物X含有________元素(填元素符号)。
(2).固体混合物Y的成分________(填化学式)。
(3).X的化学式________。
X与浓盐酸反应产生黄绿色气体,固体完全溶解,得到蓝色溶液,该反应的化学方程式是________。
3、[2019江苏]聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。
以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
(1).将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。
H2O2氧化Fe2+的离子方程式为;水解聚合反应会导致溶液的pH。
(2).测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:
准确称取液态样品3.000g,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。
用5.000×10−2mol·L−1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中
与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
4、[2019江苏]N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1).N2O的处理。
N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。
NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为。
(2).NO和NO2的处理。
已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为
NO+NO2+2OH−
2
+H2O
2NO2+2OH−
+
+H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有(填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是(填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是(填化学式)。
(3).NO的氧化吸收。
用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。
其他条件相同,NO转化为
的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl−和
,其离子方程式为。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。
其原因是。
2019高考模拟试题
5、[2019北京丰台一模]某小组研究FeCl3与Na2S的反应,设计了如下实验:
实验a
实验b
实验c
FeCl3体积
5 mL
10mL
30mL
实验现象
产生黑色浑浊,混合液pH=11.7
黑色浑浊度增大,混合液pH=6.8
黑色浑浊比实验b明显减少,观察到大量黄色浑浊物,混合液pH=3.7
(1).探究黑色沉淀的成分
查阅资料:
Fe2S3(黑色)在空气中能够稳定存在,FeS(黑色)在空气中易变质为Fe(OH)3
设计实验:
分别取实验a、b、c中沉淀放置于空气中12小时,a中沉淀无明显变化。
b、c中黑色沉淀部分变为红褐色。
①同学甲认为实验a中黑色沉淀为Fe2S3,实验b、c的黑色沉淀物中既有Fe2S3又有FeS,依据的实验现象是______。
②同学乙认为实验b的黑色沉淀物中有FeS则一定混有S,理由是______。
③设计实验检验b的黑色沉淀物中混有硫。
已知:
硫在酒精溶液中的溶解度随乙醇质量分数的增大而增大。
实验证明了b中黑色沉淀混有S,试剂a是______,观察到的现象为______。
(2).探究实验a中Fe3+与S2-没有发生氧化还原反应的原因
经查阅资料,可能的原因有两种:
原因1:
pH影响了Fe3+与S2-的性质,二者不能发生氧化还原反应。
原因2:
沉淀反应先于氧化还原反应发生,导致反应物浓度下降,二者不能发生氧化还原反应。
设计实验:
电极材料为石墨
①试剂X和Y分别是______、______。
②甲认为若右侧溶液变浑浊,说明Fe3+与S2-发生了氧化还原反应。
是否合理?
说明理由______。
③乙进一步实验证明该装置中Fe3+与S2-没有发生氧化还原反应,实验操作及现象是______。
④由此得出的实验结论是______。
(3).探究实验c随着FeCl3溶液的增加,黑色沉淀溶解的原因
实验1
实验2
固体溶解,闻到微量臭鸡蛋气味,溶液出现淡黄色浑浊。
①用离子方程式解释实验1中的现象______、______(写离子方程式)。
②结合化学平衡等反应原理及规律解释实验2中现象相同与不同的原因______。
答案以及解析
1答案及解析:
答案:
(1).容量瓶、量筒
(2).
+5Br-+6H+=3Br2+3H2O
(3).
(4).Ⅱ中生成的Br2与废水中苯酚完全反应后,Ⅲ中溶液颜色为黄色,说明有Br2剩余,剩余Br2与过量KI反应生成I2可利用后续滴定法测量,从而间接计算苯酚消耗的Br2
(5).Ⅱ中反应为KBrO3+5KBr+3H2SO4=3K2SO4+3Br2+3H2O可知3n(KBrO3)=n(Br2),Ⅱ中Br2部分与苯酚反应,剩余溴在Ⅳ中反应为Br2+2KI=I2+2KBr,若剩余溴完全反应,则n(KI)≥2n(Br2),推知n(KI)≥6n(KBrO3)
(6).当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且30s不变色
(7).
(8).挥发
解析:
(1).准确称量KBrO3固体配置溶液所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管,一定规格的容量瓶,因而该空填容量瓶、量筒;
(2).KBrO3溶液中加入KBr和H2SO4,溶液颜色呈棕黄色,说明生成Br2,根据缺项配平可知该离子方程式为
+5Br-+6H+=3Br2+3H2O;
(3).苯酚和溴水反应得到白色沉淀2,4,6-三溴苯酚,化学方程式为
;
(4).该测量过程是利用一定量的溴分别与苯酚和KI反应,注意溴须反应完全,且一定量溴的总量已知,部分溴与KI反应生成的I2可利用氧化还原滴定法测量,进而计算出与KI反应的溴的消耗量,将一定量溴减去与KI反应的溴的消耗量,可得与苯酚反应的溴的消耗量,因而一定量的溴与苯酚反应完,必须有剩余的溴与KI反应,Ⅲ中反应结束时,若溶液显黄色说明苯酚反应完,且有溴剩余,以便与KI反应,故原因为Ⅱ中生成的Br2与废水中苯酚完全反应后,Ⅲ中溶液颜色为黄色,说明有Br2剩余,剩余Br2与过量KI反应,从而间接计算苯酚消耗的Br2;
(5).Ⅱ中反应为KBrO3+5KBr+3H2SO4=3K2SO4+3Br2+3H2O可知3n(KBrO3)=n1(Br2),Ⅱ中Br2部分与苯酚反应,剩余溴的量设为n2(Br2)(n1(Br2)>n2(Br2))在Ⅳ中反应为Br2+2KI=I2+2KBr,若剩余溴完全反应,则n(KI)≥2n2(Br2),推知n(KI)≥6n(KBrO3);因而当n(KI)≥6n(KBrO3),KI一定过量;
(6).Ⅴ中含碘的溶液内加入淀粉,溶液显蓝色,随着Na2S2O3溶液滴入,蓝色变浅直至消失,因而当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且30s不变色;
(7).n(
)=av1×10-3mol,根据反应
+5Br-+6H+=3Br2+3H2O可知n(Br2)=3av1×10-3mol,溴分别与苯酚和KI反应,先计算由KI消耗的溴的量,设为n1(Br2),根据I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知I2~2Na2S2O3,又Br2+2I-=I2+2Br-可知Br2~I2,可得Br2~2Na2S2O3,n(Na2S2O3)=bv3×10-3mol,n1(Br2)=
bv3×10-3mol,再计算由苯酚消耗的溴的量,设为n2(Br2)=n(Br2)-n1(Br2)=(3av1-
bv3)×10-3mol,苯酚与溴水反应的计量数关系为3Br2~C6H5OH,n(C6H5OH)=
n2(Br2)=(av1-
bv3)×10-3mol,废水中苯酚的含量=
=
mol;
(8).Ⅱ中生成的溴须被苯酚和KI完全反应掉,而溴有挥发性,反应时须在密闭容器中进行。
2答案及解析:
答案:
(1).O
(2).Cu和NaOH
(3).NaCuO2;2NaCuO2+8HCl=2NaCl+2CuCl+Cl2↑+4H2O
解析:
3答案及解析:
答案:
(1).2Fe2++H2O2+2H+
2Fe3++2H2O;减小
(2).①偏大
②n(
)=5.000×10−2mol·L−1×22.00mL×10−3L·mL−1=1.100×10−3mol
由滴定时
→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据电子得失守恒可得微粒的关系式:
~6Fe2+
(或
+14H++6Fe2+
6Fe3++2Cr3++7H2O)
则n(Fe2+)=6n(
)=6×1.100×10−3mol=6.600×10−3mol
样品中铁元素的质量:
m(Fe)=6.600×10−3mol×56g·mol−1=0.3696g
样品中铁元素的质量分数:
w(Fe)=
×100%=12.32%
解析:
(1)Fe2+具有还原性,在溶液中被氧化成Fe3+,H2O2具有氧化性,其还原产物为H2O,根据得失电子守恒可写出反应2Fe2++H2O2→2Fe3++2H2O,根据溶液呈酸性、结合原子守恒和电荷守恒,H2O2氧化Fe2+的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;H2O2氧化后的溶液为Fe2(SO4)3溶液,Fe2(SO4)3发生水解反应Fe2(SO4)3+(6-2n)H2O
Fe2(OH)6-2n(SO4)n+(3-n)H2SO4,Fe2(OH)6-2n(SO4)n聚合得到聚合硫酸铁,根据水解方程式知水解聚合反应会导致溶液的酸性增强,pH减小。
答案:
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O减小
(2)①根据题意,Sn2+能将Fe3+还原为Fe2+,发生的反应为Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+,根据还原性:
还原剂>还原产物,则还原性Sn2+>Fe2+,实验中若不除去过量的Sn2+,则加入的K2Cr2O7先氧化过量的Sn2+再氧化Fe2+,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积偏大,则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大。
答案:
偏大
②实验过程中消耗的n(
)=5.000×10-2mol/L×22.00mL×10-3L/mL=1.100×10-3mol
由滴定时
→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据电子得失守恒,可得微粒的关系式:
~6Fe2+(或
+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O)
则n(Fe2+)=6n(
)=6×1.100×10-3mol=6.6×10-3mol
(根据Fe守恒)样品中铁元素的质量:
m(Fe)=6.6×10-3mol×56g/mol=0.3696g
样品中铁元素的质量分数:
ω(Fe)=
×100%=12.32%。
4答案及解析:
答案:
(1).2NH3+2O2
N2O+3H2O
(2).①BC②NaNO3;NO
(3).①3HClO+2NO+H2O
3Cl−+2
+5H+
②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
解析:
(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下发生氧化还原反应生成N2O,根据得失电子守恒和原子守恒可知反应有水生成,配平化学方程式为:
2NH3+2O2
N2O+3H2O,
故答案为:
2NH3+2O2
N2O+3H2O;
(2)①A.加快通入尾气的速率,不能提高尾气中NO和NO2的去除率,不选A;
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气,可使气液充分接触,能提高尾气中NO和NO2的去除率,选B;
C.定期补充适量的NaOH溶液可增大反应物浓度,能提高尾气中NO和NO2的去除率,选C。
故答案为:
BC;
②由吸收反应:
NO+NO2+2OH-=2
+H2O,2NO2+2OH-=
+
+H2O可知,反应后得到NaNO2和NaNO3混合溶液,经浓缩、结晶、过滤得到NaNO2和NaNO3晶体,因此得到的NaNO2混有NaNO3;由吸收反应可知,若NO和NO2的物质的量之比大于1:
1,NO不能被吸收,因此,吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO,
故答案为:
NaNO3;NO;
(3)①在酸性的NaClO溶液中,次氯酸根离子和氢离子结合生成HClO,HClO和NO发生氧化还原反应生成
和Cl-,根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒,配平离子方程式为2NO+3HClO+H2O=2
+3Cl-+5H+,
故答案为:
2NO+3HClO+H2O=2
+3Cl-+5H+;
②在相同条件下,氧化剂的浓度越大,氧化能力越强,由反应2NO+3HClO+H2O=2
+3Cl-+5H+可知,溶液pH越小,溶液中HClO浓度越大,氧化NO的能力越强,
故答案为:
溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。
5答案及解析:
答案:
(1).a中沉淀无明显变化,b、c中黑色沉淀部分变为红褐色;依据化合价升降守恒,铁元素化合价降低,硫元素化合价必然升高;水;溶液变浑浊
(2).25mLpH=12NaOH溶液;5mL0.1mol/LFeCl3溶液;不合理,因为空气中的氧气也能氧化S2-;取左侧烧杯中的液体,加入铁氰化钾溶液,没有蓝色沉淀生成;氧化还原反应不能发生的原因是pH影响了Fe3+与S2-的性质
(3).FeS+2H+=H2S↑+Fe2+;FeS+2Fe3+=3Fe2++S;实验现象相同的原因:
实验2中两份溶液的c(H+)相同,都存在平衡Fe2S3(s)⇌2Fe3+(aq)+3S2-(aq),H+与S2-结合生成H2S,酸性条件下Fe3+与S2-发生氧化还原反应,两种因素使得c(Fe3+)、c(S2-)降低,平衡正向移动,
实验现象不同的原因:
加入FeCl3溶液比加入盐酸的体系c(Fe3+)更大,酸性条件下Fe3+与S2-发生氧化还原反应速率增大,因此固体溶解更快
解析:
(1).①已知:
Fe2S3(黑色)在空气中能够稳定存在,FeS(黑色)在空气中易变质为Fe(OH)3,a中黑色沉淀放置于空气中12小时,a中沉淀无明显变化,说明黑色沉淀在空气中稳定存在,为Fe2S3,b、c中黑色沉淀放置于空气中12小时,部分变为红褐色,说明未变色部分是空气中稳定存在Fe2S3,变色部分是在空气中易变质的FeS,即b、c的黑色沉淀物中既有Fe2S3又有FeS;
故答案为:
a中沉淀无明显变化,b、c中黑色沉淀部分变为红褐色;
②b中FeCl3与Na2S生成FeS,发生氧化还原反应,依据化合价升降守恒,铁元素化合价降低,硫元素化合价必然升高,则乙同学认为实验b的黑色沉淀物中有FeS则一定混有S;
故答案为:
依据化合价升降守恒,铁元素化合价降低,硫元素化合价必然升高;
③已知“硫在酒精溶液中的溶解度随乙醇质量分数的增大而增大”,实验中将含有S的黑色沉淀用95%的酒精溶解,加入水,乙醇质量分数减小,硫的溶解度减小,溶液变浑浊;
故答案为:
水;溶液变浑浊;
(2).①研究FeCl3与Na2S的反应,同时探究pH的影响,实验本着控制变量的原则,结合实验I,则一极为25mL0.1mol/LNa2S溶液、5mLpH=1.7的盐酸,另一极为试剂X为25mLpH=12NaOH溶液,试剂Y为5mL0.1mol/LFeCl3溶液;
故答案为:
25mLpH=12NaOH溶液;5mL0.1mol/LFeCl3溶液;
②因为空气中的氧气也能氧化S2-,故若右侧溶液变浑浊,说明Fe3+与S2-发生了氧化还原反应不合理;
故答案为:
不合理,因为空气中的氧气也能氧化S2-;
③若Fe3+与S2-发生氧化还原反应,左侧生成亚铁离子,乙进一步实验证明该装置中Fe3+与S2-没有发生氧化还原反应,故为取左侧烧杯中的液体,加入铁氰化钾溶液,没有蓝色沉淀生成;
故答案为:
取左侧烧杯中的液体,加入铁氰化钾溶液,没有蓝色沉淀生成;
④实验结论为:
氧化还原反应不能发生的原因是pH影响了Fe3+与S2-的性质;
故答案为:
氧化还原反应不能发生的原因是pH影响了Fe3+与S2-的性质;
(3).①实验1中有臭鸡蛋气味,FeCl3溶液显酸性,与FeS结合生成硫化氢,离子反应为:
FeS+2H+=H2S↑+Fe2+,出现淡黄色浑浊,因为FeS与铁离子发生氧化还原生成S单质,离子反应为:
FeS+2Fe3+=3Fe2++S;
故答案为:
FeS+2H+=H2S↑+Fe2+;FeS+2Fe3+=3Fe2++S;
②实验2中分别加入盐酸和FeCl3溶液与Fe2S3反应,固体都溶解,闻到臭鸡蛋气味,出现淡黄色浑浊,原因是,实验2中两份溶液的c(H+)相同,都存在平衡Fe2S3(s)⇌2Fe3+(aq)+3S2-(aq),H+与S2-结合生成H2S,酸性条件下Fe3+与S2-发生氧化还原反应,两种因素使得c(Fe3+)、c(S2-)降低,平衡正向移动,
但现象也稍微不同,加入FeCl3溶液的固体溶解更快,原因是:
加入FeCl3溶液比加入盐酸的体系c(Fe3+)更大,酸性条件下Fe3+与S2-发生氧化还原反应速率增大,因此固体溶解更快;
故答案为:
实验现象相同的原因:
实验2中两份溶液的c(H+)相同,都存在平衡Fe2S3(s)⇌2Fe3+(aq)+3S2-(aq),H+与S2-结合生成H2S,酸性条件下Fe3+与S2-发生氧化还原反应,两种因素使得c(Fe3+)、c(S2-)降低,平衡正向移动,
实验现象不同的原因:
加入FeCl3溶液比加入盐酸的体系c(Fe3+)更大,酸性条件下Fe3+与S2-发生氧化还原反应速率增大,因此固体溶解更快。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 化学 模拟 试题 专项 汇编 专题 13 元素 及其 化合物 综合 应用