(北京专用)2019版高考化学一轮复习 专项突破二 元素及其化合物综合题的突破方法

专项突破二元素及其化合物综合题的突破方法
1.金属元素及其化合物在生产生活中应用日趋广泛,根据相关化学知识,回答下列问题:
(1)金属钠在空气中燃烧的产物常用于呼吸面具中的供氧剂,钠原子的结构示意图为,请写出其燃烧产物用作供氧剂的原理: (用化学方程式表示)。

(2)Mg的中子数为,化合物MgO的化学键类型为。

(3)重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种应用广泛的强氧化剂,利用酸性K2Cr2O7的相关性质可以用来检测酒驾。

已知将K2CrO4溶于稀硫酸酸化得到重铬酸钾溶液,请写出酸化K2CrO4制备K2Cr2O7溶液的离子方程
式: ,这一过程溶液从色变成色。

(4)为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强的金属以保护轮船外壳,这种金属防护的方法叫做。

(5)向5.2 g Fe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5 mol·L-1的硫酸溶液140 mL时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为g。

2.碳、硫的含量影响钢铁性能。

碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。

(1)采用装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。

①气体a的成分是。

②若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O2 1 +3 。

(2)将气体a通入测硫装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量。

①H2O2氧化SO2的化学方程式: 。

②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液。

若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克,则该钢样中硫的质量分数: 。

(3)将气体a通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的含量。

①气体a通过B和C的目的是。

②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是。

3.Ⅰ.NH3与NO2是常见的氮的化合物,研究它们的综合利用有重要意义。

(1)NO2产生的环境问题有(填一种)。

(2)热电厂通常用NH3消除燃煤烟气中的NO2,写出该反应的化学方程式: 。

(3)氨气与氯化氢气体混合的现象是,该反应可用于。

(4)若将少量氨气与过量氯气混合,则生成一种酸性气体和另一种化合物A,A中所有原子均满足8电子稳定结构,试写出A的电子式: ,A在一定条件下能与水反应,可用于饮用水的消毒,试写出此反应的化学方程式: 。

Ⅱ.向SO2的饱和溶液中加入BaCl2溶液无明显现象,得混合溶液M。

(5)若将下列各物质分别加入溶液M中,均可产生沉淀。

其中原理相同、沉淀相同的是。

a.氨水、NaOH溶液
b.氯水、FeCl3溶液
c.H2S溶液、氯水
d.硫酸、溴水
(6)若向溶液M中加入CaCO3粉末,则产生亚硫酸钡沉淀,请用化学反应原理予以解释(用离子方程式结合必要的文字说明) 。

4.某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。

因此,对PM2.5、SO2、NO x等进行研究具有重要意义。

请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。

若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为,试样的pH= 。

(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。

已知:H2(g)+O2(g) H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+O2(g) CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。

②洗涤含SO2的烟气。

以下物质可作洗涤剂的是。

a.Ca(OH)2
b.Na2CO3
c.CaCl2
d.NaHSO3
(3)汽车尾气中NO x和CO的生成及转化
①已知汽缸中生成NO的反应为:
N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH>0
若1 mol空气含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 300 ℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。

计算该温度下的平衡常数K= 。

汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是。

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g) 2C(s)+O2(g)
已知该反应的ΔH>0,简述该设想能否实现的依据: 。

③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式
为。

答案精解精析
1.答案(1)2Na 2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(2)14 离子键
(3)2Cr+2H+Cr 2+H2O 黄橙
(4)牺牲阳极的阴极保护法
(5)1.12
解析(1)Na是11号元素,原子结构示意图为;过氧化钠与二氧化碳、水反应均生成氧气。

(2Mg的质量数是26,中子数为14;MgO中的化学键是离子键。

(3)K 2CrO4溶于稀硫酸酸化得到K2Cr2O7溶液,离子方程式为2Cr+2H+Cr2+H2O,溶液颜色由黄色变为橙色。

(4)该方法没有外接电源,因此是牺牲阳极的阴极保护法。

(5)根据题意,反应后的溶液中只有FeSO4和CuSO4,二者物质的量之和等于硫酸的物质的量,即0.14
L×0.5 mol·L-1=0.07 mol,混合物中的O与硫酸中的H+结合,即n(O)=n(H2SO4)=0.07 mol,若用过量的CO 在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量m=n·M=0.07 mol×16 g·mol-1=1.12 g。

2.答案(1)①O 2、SO2、CO2②Fe3O4SO2
(2)①H 2O2+SO2 H2SO4②
(3)①排除SO2对CO2测定的干扰
②吸收CO2前、后吸收瓶的质量
解析(1)①钢样在O
2中灼烧,所得气体a的成分是SO2、CO2和过量的O2。

②依据质量守恒定律及得失电子守恒,可写出反应方程式:3FeS+5O 2Fe3O4+3SO2。

(2)①H2O2氧化SO2的化学方程式为SO2+H2O2
H2SO4。

②钢样中m(S)=yz g,故钢样中硫的质量分数为。

(3)①气体a通过B、C时,SO2被氧化吸收,排除了SO2对CO2测定的干扰。

②测定CO2吸收瓶吸收CO2前、后的质量,就可得出灼烧生成CO2的质量,进而求出钢样中碳的质量分数。

3.答案(1)光化学烟雾(或酸雨、臭氧空洞等)
(2)8NH 3+6NO27N2+12H2O
(3)产生白烟管道泄漏时检查[或答检验NH3(或HCl)是否泄漏、用于气体的验满等]
(4)····NCl 3+3H2O3HClO+NH3(或NCl3+4H2O3HClO+NH3·H2O)
(5)ab
++HS、HS S+H+,
(6)SO
加入的CaCO3与H+反应,使溶液中c(H+)降低,上述平衡向右移动,c(S)增大,S与Ba2+反应产生BaSO3沉淀
解析(1)NO
2产生的环境问题有光化学烟雾、酸雨、臭氧空洞等。

(2)NH3与NO2发生氧化还原反应生成N2和H2O。

(3)NH3与HCl反应生成NH4Cl固体,可观察到产生白烟,该反应可以用于检验NH3、HCl是否泄漏,可以用于气体的验满等。

(4)A中所有原子均满足8电子稳定结构,则只能是N和Cl形成的化合物,根据N、Cl的原子结构,可以推
断出A为NCl3,电子式为····。

根据题中信息可写出NCl3与H2O反应的化学方程式为NCl 3+3H2O3HClO+NH3。

(5)a项,氨水、NaOH溶液均可将SO2转化为S,最终生成BaSO3沉淀,原理相同;b项,加入氯水、FeCl3溶液,Cl2、Fe3+均可将SO2氧化为S,最终生成BaSO4沉淀,原理相同;c项,加入H2S溶液,发生反应
2H 2S+SO23S↓+2H2O,生成的沉淀为S,加入氯水,Cl2将SO2氧化为S,最终生成BaSO4沉淀,原理不同,沉淀也不相同;d项,加入硫酸,S与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,加入溴水,Br2将SO2氧化为S,最终生成BaSO4沉淀,原理不同。

4.答案(1)酸性 4
(2)①C(s)+H 2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1②a、b
(3)①4×10-6温度升高,反应速率加快,平衡右移
②该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不自发进行
③2CO+2NO 2CO2+N2
解析(1)根据电荷守恒规律,可以得到等
式:c(K+)+c(N)+c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(N)+c(Cl-)+c(OH-)。

由表中数据可知试样为酸性,故c(OH-)可以忽略不计,则c(H+)=1×10-4mol·L-1,故pH=4。

(3)①N
2+ O2 2NO
n起(mol) 0.8 0.2 0
n转(mol) 4×10-44×10-48×10-4
n 平(mol) 0.8-4×10-40.2-4×10-48×10-4
K==≈=4×10-6。