高考化学二轮复习高考第Ⅱ卷得分方略元素化合物知识的综合应用教案(全国通用)

题型二元素化合物知识的综合应用
［题型分析］无机综合应用题是高考常考的题型之一，它集元素化合物知识、基本概念、基本理论和化学计算等知识于一体，且试题结构紧凑、文字表述少、包含信息多。

具有考查面广、综合性强、思维容量大的特点。

这种题型能较好地考查考生的综合分析能力和逻辑推理能力。

该类型试题层次分明，区分度高，其中无机推断题是一种重要形式，浓缩了元素及其化合物知识，此类试题具有极强的学科特色，题材广、可考查内容多和容易控制卷面难度的题型特点，因而成了高考命题中一种十分重要的命题形式。

[题型示例]
【例】(16分)A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大。

A元素的单质是自然界最轻的气体，E单质须保存在煤油中。

A与B、C分别构成电子数相等的化合物M、N，且M是一种能产生温室效应的最简单的有机气体物质；D元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。

回答下列问题：
(1)M分子中含有________(填“极性”或“非极性”)键。

(2)D与E以1∶1形成的化合物与水反应的化学反应方程式为________________________________________________。

(3)A、B、C、D可形成阳离子和阴离子个数比是1∶1的离子化合物X；A、D、E可形成化合物Y；X与Y以物质的量之比1∶2加热反应，写出反应的化学方程式：__________________________，反应后水溶液显碱性，原因是________________________(用离子方程式表示)。

(4)由N与D的单质、KOH溶液可以构成原电池，负极会产生C的单质。

则其负极反应式为________；一段时间后，溶液pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(5)在一定温度下，将4 mol C单质和12 mol A单质通入到体积为2 L的密闭容器中，发生反应，2 min达到平衡状态时，A单质的转化率是50%，则用A单质表示该反应的平均速率为________。

该温度下的平衡常数为K＝________(保留两位有效数字)。

(6)从化学平衡移动的角度分析，提高A单质的转化率可以采取的措施是________(选填序号字母)。

a．及时分离出生成物
b．平衡后再加入6 mol A物质
c．增大压强
d．使用催化剂
e．平衡后再加入2 mol C物质
【审题指导】①看准关键词，找准突破口，关键词均是比较明显的突破口。

②根据突破口，大胆确认元素A ：H ，E ：Na ，B ：C ，C ：N ，D ：O 。

③按要求作答，看准个数比及要求。

根据要求正确推断物质X ：NH 4HCO 3、Y ：NaOH ，按要求书写化学方程式，解释原因。

④此处是电极反应的信息，按要求回答。

⑤计算速率时一定要注意容器的体积，K 按要求保留有效数字。

【标准答案】 (1)极性(1分)
(2)2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑(2分)
(3)NH 4HCO 3＋2NaOH=====△
Na 2CO 3＋NH 3↑＋2H 2O(2分)
CO 2－
3＋H 2O HCO －3＋OH －(2分) (4)2NH 3＋6OH －－6e －===N 2＋6H 2O(2分) 减小(1分)
(5)1.5 mol·L －1·min －
1(2分) 0.15(2分) (6)ace(2分)
【评分细则】 (1)按标准答案评分。

(2)不标“↑”扣1分。

(3)少写条件或少写“↑”均扣1分；把“
”写成“===”不得分。

(4)写成最简形式不扣分。

(5)漏掉单位或写错扣1分，有效数字保留错不得分。

(6)对一个或两个得1分，有错不得分。

解答无机综合应用题，首先要认真审题，迅速浏览题干、设问、图表、把题目信息挖掘出来，明确题目要求，根据信息及所学知识，找准切入点，通过纵向及横向等思维方式，进行综合分析、推理。

答题时要细心看清要求，规范、严谨。

[跟踪练习]
1．A 、B 、D 、E 四种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大。

A 元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。

B 、D 、E 三种元素在周期表中的相对位置如图1所示，只有E 元素的单质能与水反应生成两种酸。

甲、乙、M 、W 、X 、Y 、Z 七种物质均由A 、B 、D 三种元素中的一种或几种组成，其中只有M 分子同时含有三种元素；W 为A 、B 两元素组成的18电子分子，可作火箭燃料；甲、乙为非金属单质；X 分子中含有10个电
子。

它们之间的转化关系如图2所示。

请回答下列问题：
(1)甲和乙反应生成标准状况下1.12 L Y ，吸收9.025 kJ 的热量，写出该反应的热化学方程式：_____________________________。

(2)一定量的E 的单质与NaOH 溶液恰好完全反应后，所得溶液的pH____________(填“>”、“＝”或“<”)7，原因是____________________________(用离子方程式表示)。

(3)W －空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH 溶液。

W －空气燃料电池放电时，正极反应式为________________，负极反应式为________________。

(4)将一定量A 的单质和乙的混合气体充入容积为1 L 密闭容器中，在500 ℃、2×107 Pa 下达到平衡，测得平衡时混合气体的总物质的量为0.5 mol ，其中A 的单质为0.3 mol ，乙为0.1 mol 。

则该条件下A 的单质的平衡转化率约为________，该温度下的化学平衡常数为________。

解析：(1)甲和乙发生的反应为N 2(g)＋O 2(g)=====一定条件下
2NO(g)，生成1.12 L(即0.05 mol)NO 时吸收9.025 kJ 的热量，生成2 mol NO 时，吸收361 kJ 的热量。

(2)Cl 2与NaOH 溶液发生的反应为Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O ，NaClO 是强碱弱酸盐，ClO －水解使溶液显碱性。

(3)电池的总反应式为N 2H 4＋O 2===N 2＋2H 2O ，碱性条件下通入氧气的一极为正极，正极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －，两式相减得到负极反应式。

(4)平衡时A 的单质为0.3 mol ，乙为0.1 mol ，生成物为0.1 mol ，起始时A 的单质为0.45
mol ，转化0.15 mol ，平衡转化率约为33.3%，K ＝0.12/(0.1×0.33)＝10027。

答案：(1)N 2(g)＋O 2(g)===2NO(g)
ΔH ＝＋361 kJ·mol －
1 (2)> ClO －＋H 2O
HClO ＋OH － (3)O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH － N 2H 4＋4OH －－4e －===N 2＋4H 2O
(4)33.3% 10027
2．随原子序数递增，八种短周期元素(用字母X 等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。

根据判断出的元素回答问题：
(1)G在元素周期表中的位置是________________。

(2)D、E、G、H四种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为______________(用离子符号表示)；Y、Z、F、H四种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强的顺序为______________(用化学式表示)。

(3)Z与X按个数之比1∶2形成的一种化合物可作火箭的燃料，其电子式为____________。

(4)YX4D用途比较广泛。

①作燃料。

已知0.4 mol YX4D在足量D2气体中燃烧，恢复至室温，放出290.6 kJ热量，写出表示该物质燃烧热的热化学方程式：____________________________________。

②制作燃料电池(简称DMFC)。

该电池由于结构简单、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的工作原理如图所示：
通入a的电极是原电池的________(填“正”或“负”)极，其电极反应式为________________。

常温下，用此电池电解(惰性电极)0.5 L饱和食盐水(足量)，若两极共生成标准状况下的气体1.12 L，则溶液的pH为________。

解析：由图中原子半径的相对大小、最高正价或最低负价可知，X、Y、Z、D、E、F、G、H分别为H、C、N、O、Na、Al、S、Cl。

(1)G是S，位于元素周期表中第三周期ⅥA 族。

(2)D、E、G、H四种简单离子分别为O2－、Na＋、S2－、Cl－，S2－、Cl－有三个电子层，而O2－、Na＋只有两个电子层，而电子层结构相同的离子，原子序数越小，半径越大，故离子半径：S2－>Cl－>O2－>Na＋。

Y、Z、F、H四种元素的非金属性：Al<C<N<Cl，故它们的最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强的顺序为Al(OH)3<H2CO3<HNO3<HClO4。

(3)N与H按个数之比1∶2形成的一种化合物为N2H4，其电子式为。

(4)①YX 4D 为CH 3OH 。

CH 3OH 的燃烧热为290.6 kJ÷0.4 mol ＝726.5 kJ·mol －1。

②根据图中电子的流向可知通入a 的电极为负极，此极CH 3OH 失电子生成H ＋和CO 2，根据得失电子守恒和原子守恒可写出电极反应式：CH 3OH －6e －＋H 2O===CO 2↑＋6H ＋。

根据电解方
程式2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑可知，n (NaOH)＝n (氢气)＝0.05 mol ，故c (OH
－)＝0.1 mol·L －1，pH ＝13。

答案：(1)第三周期ⅥA 族 (2)S 2－＞Cl －＞O 2－＞Na ＋
Al(OH)3＜H 2CO 3＜HNO 3＜HClO 4 (3) (4)①CH 3OH(l)＋32O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－726.5 kJ·mol －1 ②负 CH 3OH －6e －＋H 2O===CO 2↑＋6H ＋ 13。