《高考真题》2019年高考化学母题题源系列专题15 元素及其化合物知识的综合应用 (解析版)

专题15 元素及其化合物知识的综合应用

【母题来源】2019年高考江苏卷

【母题题文】N 2O 、NO 和NO 2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）N 2O 的处理。N 2O 是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N 2O 分解。NH 3与O 2在加热和

催化剂作用下生成N 2O 的化学方程式为 。

（2）NO 和NO 2的处理。已除去N 2O 的硝酸尾气可用NaOH 溶液吸收，主要反应为

NO+NO 2+2OH −22NO -

+H 2O

2NO 2+2OH −

2NO -+

3NO -

+H 2O ①下列措施能提高尾气中NO 和NO 2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NaNO 2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

3NO -

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3NO -

，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 。

【参考答案】（1）2NH 3+2O 2

N 2O+3H 2O

（2）①BC ②NaNO3NO

NO +5H+

（3）①3HClO+2NO+H2O3Cl−+2

3

②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强

【试题解析】（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+2O2N2O+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，不符合题意；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，符合题意；

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，符合题意。

故选BC。

②由吸收反应：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O，2NO2+2OH-=NO2-+ NO3-+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。

（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NO3-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 NO3-+3 Cl-+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=2NO3-+3 Cl-+5H+可知，溶液pH越小，溶液中HClO浓度越大，氧化NO的能力越强。

【命题意图】本题以元素化合物知识为载体，考查化学方程式的书写、氧化还原的计算等知识。

【命题方向】从历年考题来看，常见元素及其化合物是中学化学的重点，也是学习化学的基本点，在高考中元素化合物是考查的重点。元素化合物在高考中的考查方式主要有两种：一是单独考查某一族元素的结构、性质、制备以及用途等；二是将元素化合物的知识与基本概念、基本理论结合，与化学计算相结合，与无机推断相结合，与化学实验相结合等，它们是以元素化合物为载体结合基本概念、基本理论、化学计算、化学实验等进行考查。在复习中一定要重视元素化合物知识的复习，不仅要注意各主族元素中典型元素化合物的复习，还要在各族间架起桥梁从而能够融会贯通，举一反三。

【得分要点】常见的必记18组离子或化学方程式

1.2Na 2O2+2H2O4NaOH+O2↑

2.2Na 2O2+2CO22Na2CO3+O2

3.（1）NaHCO 3(少)与Ca(OH)2：HC+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O

（2）NaHCO 3+Ca(OH)2(少)：Ca2++2OH-+2HC CaCO3↓+C+2H2O

4.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

5.Al(OH)3的制取：

（1）Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N

（2）2Al+CO 2(少)+3H2O2Al(OH)3↓+C Al+CO2(多)+2H2O Al(OH)3↓+HC （3）Al3++3Al+6H 2O4Al(OH)3↓

6.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

7.

（1）3Fe(足)+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H 2O

（2）Fe(少)+4H++N Fe3++NO↑+2H 2O

8.（1）4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3

（2）8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3

9.2Mg+CO22MgO+C

10.2C+SiO2Si+2CO↑

11.（1）MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O

（2）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

（3）Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O

12.C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O

13.（1）Cu+4H++2N Cu2++2NO 2↑+2H2O

（2）3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H 2O

14.（1）C+H2O(g)CO+H2

（2）N2+3H22NH3