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文檔簡介
1、金太陽新課標資源網 20092011年高考化學試題分類解析化學計算2011年高考1.(2011江蘇高考8)設na為阿伏伽德羅常數的值。下列敘述正確的是a.1mol甲醇中含有ch鍵的數目為4nab.25,ph13的naoh溶液中含有oh的數目為0.1nac.標準狀況下,2.24l已烷含有分子的數目為0.1nad.常溫常壓下,na2o2與足量h2o反應,共生成0.2molo2,轉移電子的數目為0.4na解析:本題考查阿伏加德羅常數計算中一些常見問題和注意事項。a.甲醇的結構簡式是ch3oh,故1mol甲醇中含有ch鍵的數目為3na。b.溶液體積未知,無法計算oh的數目。c.標準狀況下已烷為液態,不
2、適用于氣體摩爾體積,無法計算。d.na2o2與足量h2o反應,共生成0.2molo2,o的化合價1價轉變為0價,轉移電子1mol,0.2×20.4na。解決此類問題的關鍵是:靈活應用各種知識,尤其基本概念與理論中元素守恒、化學鍵問題、晶體結構問題、氧化還原中電子轉移問題、可逆反應問題及物質的量計算中一些特殊物質的狀態等?!緜淇继崾尽拷Y合阿伏伽德羅常數為na,判斷一定量的物質所含有的某種粒子數目的多少,是高考命題的熱點之一,在近幾年的各種高考試題中保持了相當強的連續性。這種題型所涉及的指示非常豐富,在備考復習時應多加注意,強化訓練,并在平時的復習中注意知識的積累和總結。答案:d2.(2
3、011四川)25和101kpa時,乙烷、乙炔和丙烯組成的混合烴32ml,與過量氧氣混合并完全燃燒,除去水蒸氣,恢復到原來的溫度和壓強,氣體總體積縮小了72ml,原混合徑中乙炔的體積分數為a. 12.5% b. 25% c. 50% d. 75%解析: 4cnhm(4n+m)o24nco22mh2o v 4 4n+m 4n 4+m 32 72所以m5,即氫原子的平均值是5,由于乙烷和丙烯均含有6個氫原子,所以利用十字交叉法可計算出乙炔的體積分數: 。答案:b答案:d3(2011上海17)120 ml含有0.20 mol碳酸鈉的溶液和200 ml鹽酸,不管將前者滴加入后者,還是將后者滴加入前者,都
4、有氣體產生,但最終生成的氣體體積不同,則鹽酸的濃度合理的是a2.0mol/l b1.5 mol/l c0.18 mol/l d0.24mol/l解析:若碳酸鈉恰好與鹽酸反應生成碳酸氫鈉,則鹽酸的濃度是1.0 mol/l;若碳酸鈉恰好與鹽酸反應生成二氧化碳,則鹽酸的濃度是2.0 mol/l。由于最終生成的氣體體積不同,所以只能是介于二者之間。答案:b4(2011上海20)過氧化鈉可作為氧氣的來源。常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應后,若固體質量增加了28 g,反應中有關物質的物理量正確的是(na表示阿伏加德羅常數) 二氧化碳碳酸鈉轉移的電子a1molnab22.4l1molc106 g1mold1
5、06g2na解析:二氧化碳和過氧化鈉反應的方程式為:2co2+2na2o2=2na2co3+o2,每生成1mol氧氣,固體質量就增加56g、消耗2mol二氧化碳和2mol過氧化鈉,同時生成2mol碳酸鈉,而轉移的電子數是2mol。答案:ac5(2011上海22)物質的量為0.10 mol的鎂條在只含有co2和o2混合氣體的容器中燃燒(產物不含碳酸鎂),反應后容器內固體物質的質量不可能為 a3.2g b4.0g c4.2g d4.6g解析:若鎂全部與氧氣反應只生成氧化鎂,其質量是4g;若鎂全部與二氧化碳反應生成氧化鎂和碳,其質量是4.6g。因為只要有氧氣存在,就不可能生成單質碳,即鎂應該首先與氧
6、氣反應,所以選項d是不可能。答案:d6(2011上海30)氨和聯氨(n2h4)是氮的兩種常見化合物,在科學技術和生產中有重要的應用。根據題意完成下列計算: (1)聯氨用亞硝酸氧化生成氮的另一種氫化物,該氫化物的相對分子質量為43.0,其中氮原子的質量分數為0.977,計算確定該氫化物的分子式。該氫化物受撞擊則完全分解為氮氣和氫氣。4.30g該氫化物受撞擊后產生的氣體在標準狀況下的體積為 l。 (2)聯氨和四氧化二氮可用作火箭推進劑,聯氨是燃料,四氧化二氮作氧化劑,反應產物是氮氣和水。 由聯氨和四氧化二氮組成的火箭推進劑完全反應生成72.0kg水,計算推進劑中聯氨的質量。(3)氨的水溶液可用于吸
7、收no與no2混合氣體,反應方程式為 6no+ 4nh35n2+6h2o 6no2+ 8nh37n2+12h2o no與no2混合氣體180 mol被8.90×103g氨水(質量分數0.300)完全吸收,產生156mol氮氣。吸收后氨水密度為0.980 g/cm3。 計算:該混合氣體中no與no2的體積比。 吸收后氨水的物質的量濃度(答案保留1位小數)。(4)氨和二氧化碳反應可生成尿素co(nh2)2。尿素在一定條件下會失去氨而縮合,如兩分子尿素失去一分子氨形成二聚物: 已知常壓下120 mol co(nh2)2在熔融狀態發生縮合反應,失去80mol nh3,生成二聚物(c2h5n3
8、o2)和三聚物。測得縮合產物中二聚物的物質的量分數為0.60,推算縮合產物中各縮合物的物質的量之比。解析:本題主要考察與化學有關的計算。答案:(1)hn3 4.48 (2)64kg (3)9:1 2.4moll (4)3:1:12010年高考1(2010全國卷1)下列敘述正確的是a在醋酸溶液的,將此溶液稀釋1倍后,溶液的,則b在滴有酚酞溶液的氨水里,加入至溶液恰好無色,則此時溶液的c鹽酸的,鹽酸的d若1ml的鹽酸與100ml溶液混合后,溶液的則溶液的【解析】a若是稀醋酸溶液稀釋則c(h+)減小,ph增大,ba,故a錯誤;b酚酞的變色范圍是ph= 8.010.0(無色紅色),現在使紅色褪去,ph
9、不一定小于7,可能在78之間,故b錯誤;c常溫下酸的ph不可能大于7,只能無限的接近7;d正確,直接代入計算可得是正確,也可用更一般的式子:設強酸ph=a,體積為v1;強堿的ph=b,體積為v2,則有10-av1=10-(14-b)v2,現在v1/v2=10-2,又知a=1,所以b=11【答案】d【命題意圖】考查弱電解質的稀釋,強酸的無限稀釋,指示劑的變色范圍,強酸與強堿的混合ph的計算等基本概念【點評】本題在第一輪復習至第三輪復習無時不在強調的基本問題考查就是第二冊第三章的問題,這次居然沒有考離子濃度大小比較,而考這些,很簡單,大家都喜歡!2(2010全國卷1)12一定條件下磷與干燥氯氣反應
10、,若0.25g磷消耗掉314ml氯氣(標準狀況),則產物中pcl3與pcl5的物質的量之比接近于a1:2 b2:3 c3:1 d5:3【解析】設n(pcl3)=x mol, n(pcl5)=y mol,由p元素守恒有:x+y=0.25/310.008;由cl元素守恒有3x+5y=(0.314×2)/22.40.028,聯立之可解得:x=0.006,y=0.002故選c【命題意圖】考查學生的基本化學計算能力,涉及一些方法技巧的問題,還涉及到過量問題等根據化學化學方程式的計算等【點評】本題是個原題,用百度一搜就知道!做過多遍,用的方法很多,上面是最常見的據元素守恒來解方程法,還有十字交叉
11、法,平均值法、得失電子守恒等多種方法,此題不好!(2010重慶卷)12已知 蒸發1mol br2(l)需要吸收的能量為30kj,其它相關數據如下表:則表中a為a404 b260 c230 d20012. 答案d【解析】本題考查蓋斯定律的計算。由已知得:br2(l)=br2(g) dh=+30kj/mol,則h2(g) + br2(g) = 2hbr(g);dh= 102kj/mol。436+a-2×369=102;a=200kj,d項正確。(2010福建卷)12化合物bilirubin在一定波長的光照射下發生分解反應,反應物嘗試隨反應時間變化如右圖所示,計算反應48 min間的平均反
12、應速率和推測反應16 min 反應物的濃度,結果應是a 2.5和2.0b 2.5和2.5c 3.0和3.0d 3.0和3.0解析:本題考察化學反應速率的計算第8秒與第4秒時反應物濃度差c為10,為4秒,所以在48間的平均反應速率為2.5,可以排除cd兩個答案;圖中從0開始到8反應物濃度減低了4倍,根據這一幅度,可以推測從第8到第16分也降低4倍,即由10降低到2.5,因此推測第16反應物的濃度為2.5,所以可以排除a而選b答案:b(2010上海卷)21甲、乙兩燒杯中分別裝有相同體積、相同ph的氨水和naoh溶液,各加入10ml 0.1 mol·l-1 alcl3溶液,兩燒杯中都有沉淀
13、生成。下列判斷正確的是a甲中沉淀一定比乙中的多 b甲中沉淀可能比乙中的多c甲中沉淀一定比乙中的少 d甲中和乙中的沉淀可能一樣多答案:bd解析:此題考查了元素化合物知識。根據氫氧化鋁的性質,其能溶于氫氧化鈉但不溶于氨水,故此加入時,兩燒杯中生成的都是氫氧化鋁沉淀;相同體積相同ph的兩溶液中的溶質氨水大于氫氧化鈉,當兩者均不足量時,生成的沉淀氨水多;氨水過量,氫氧化鈉不足量時,生成的沉淀氨水多;氨水過量,氫氧化鈉恰好時,生成的沉淀一樣多;氨水和氫氧化鈉都過量時,生成的沉淀氨水多;可知bd正確。解法點撥:此題解答時,選用的是討論法,其多用在計算條件不足,據此求解時需要在分析推理的基礎上通過某些假設條
14、件,加以討論才能正確解答;故此在應用討論法解題時,關鍵是先要分析條件與求解問題之間的聯系,形成正確的解題方法。(2010上海卷)22由5mol fe2o3、4mol fe3o4和3mol feo組成的混合物,加入純鐵1mol并在高溫下和fe2o3反應。若純鐵完全反應,則反應后混合物中feo與fe2o3的物質的量之比可能是a4:3 b3:2 c3:1 d2:l答案:bc解析:此題考查了化學計算知識。分析題給混合物和高溫下發生的反應,可知當fe2o3+fe=3feo時,反應后混合物中含有6molfeo、4molfe2o3,則feo與fe2o3的物質的量之比為:3:2;當發生反應:fe2o3+fe+
15、feo=fe3o4時,反應后混合物中含有2molfeo、4molfe2o3,則feo與fe2o3的物質的量之比為:1:2;當兩反應均存在時,feo與fe2o3的物質的量之比處于兩著之間,故bc可能。知識歸納:極端假設法是指根據已知的條件,把復雜問題假設為處于理想的極端狀態,站在極端的角度去分析、考慮問題,使其因果關系顯得十分明顯、簡單,從而迅速地作出正確判斷的方法。比如此題中我們就假設了兩個極端,首先確定兩個極端,然后確定范圍,最后選擇。(2010江蘇卷)5設為阿伏加德羅常數的值,下列敘述正確的是a常溫下,的溶液中氮原子數為0.2b1mol羥基中電子數為10c在反應中,每生成3mol轉移的電子
16、數為6d常溫常壓下,22.4l乙烯中鍵數為4【答案】a【解析】本題主要考查的是以阿伏伽德羅常數為載體考查如下知識點考查22.4l/mol的正確使用;考查在氧化還原反應中得失電子數的計算等內容。a項,無論水解與否,根據元素守恒;b項,1mol羥基中有9個電子;c項,在該反應中,每生成3mol,轉移5個電子;d項,常溫常壓下,氣體摩爾體積不為22.4l/mol。綜上分析得知,本題選a項。【備考提示】結合阿伏伽德羅常數為,判斷一定量的物質所含有的某種粒子數目的多少,是高考命題的熱點之一,在近幾年的各種高考試題中保持了相當強的連續性。這種題型所涉及的指示非常豐富,在備考復習時應多加注意,強化訓練,并在
17、平時的復習中注意知識的積累和總結。(2010四川理綜卷)12.標準狀況下vl氨氣溶解在1l水中(水的密度近似為1g/ml),所得溶液的密度為p g/ml,質量分數為,物質濃度為c mol/l,則下列關系中不正確的是a. b. c. d.c=1000v/(17v+22400) 答案:a解析:本題考查基本概念。考生只要對基本概念熟悉,嚴格按照基本概念來做,弄清質量分數與物質的量濃度及密度等之間的轉化關系即可。(2010全國卷1)27.(15分)在溶液中,反應a+2bc分別在三種不同實驗條件下進行,它們的起始濃度均為、及。反應物a的濃度隨時間的變化如下圖所示。請回答下列問題:(1)與比較,和分別僅改
18、變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是:_;_;(2)實驗平衡時b的轉化率為_;實驗平衡時c的濃度為_;(3)該反應的_0,判斷其理由是_;(4)該反應進行到4.0min時的平均反應速度率:實驗:=_;實驗:=_?!窘馕觥浚?)使用了(正)催化劑;理由:因為從圖像可看出,兩者最終的平衡濃度相同,即最終的平衡狀態相同,而比所需要的時間短,顯然反應速率加快了,故由影響反應速率和影響平衡的因素可知是加入(正)催化劑;升高溫度;理由:因為該反應是在溶液中進行的反應,所以不可能是改變壓強引起速率的改變,又由于各物質起始濃度相同,故不可能是改變濃度影響反應速率,再由于和相比達平衡所需時間短,平衡時濃度
19、更小,故不可能是改用催化劑,而只能是升高溫度來影響反應速率的(2)不妨令溶液為1l,則中達平衡時a轉化了0.04mol,由反應計量數可知b轉化了0.08mol,所以b轉化率為;同樣在中a轉化了0.06mol,則生成c為0.06mol,體積不變,即平衡時c(c)=0.06mol/l(3) 0;理由:由和進行對比可知升高溫度后a的平衡濃度減小,即a的轉化率升高,平衡向正方向移動,而升溫是向吸熱的方向移動,所以正反應是吸熱反應,0(4)從圖上讀數,進行到4.0min時,實驗的a的濃度為:0.072mol/l,則c(a)=0.10-0.072=0.028mol/l,,=2=0.014mol(l
20、3;min)-1;進行到4.0mi實驗的a的濃度為:0.064mol/l:c(a,) =0.10-0.064=0.036mol/l,,=0.0089mol(l·min)-1【答案】(1)加催化劑;達到平衡的時間縮短,平衡時a的濃度未變溫度升高;達到平衡的時間縮短,平衡時a的濃度減小(2)40%(或0.4);0.06mol/l;(3);升高溫度向正方向移動,故該反應是吸熱反應(4)0.014mol(l·min)-1;0.008mol(l·min)-1【命題意圖】考查基本理論中的化學反應速率化學平衡部分,一些具體考點是:易通過圖像分析比較得出影響化學反應速率和化學平衡
21、的具體因素(如:濃度,壓強,溫度,催化劑等)、反應速率的計算、平衡轉化率的計算,平衡濃度的計算,的判斷;以及計算能力,分析能力,觀察能力和文字表述能力等的全方位考查?!军c評】本題所涉及的化學知識非?;A,但是能力要求非常高,觀察和分析不到位,就不能準確的表述和計算,要想此題得滿分必須非常優秀才行!此題與2009年全國卷ii理綜第27題,及安微卷理綜第28題都極為相似,有異曲同工之妙,所以對考生不陌生!(2010天津卷)10(14分)二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用。工業上可利用煤的氣化產物(水煤氣)合成二甲醚。請回答下列問題: 煤的氣化的主要化學反應方程
22、式為:_。 煤的氣化過程中產生的有害氣體h2s用na2co3溶液吸收,生成兩種酸式鹽,該反應的化學方程式為:_。 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下: 2h2(g) + co(g) ch3oh(g);h 90.8 kj·mol1 2ch3oh(g) ch3och3(g) + h2o(g);h 23.5 kj·mol1 co(g) + h2o(g) co2(g) + h2(g);h 41.3 kj·mol1 總反應:3h2(g) + 3co(g) ch3och3(g) + co2 (g)的h _;一定條件下的密閉容器中,該總反應達到平衡,要提高co的轉化率,可以采取
23、的措施是_(填字母代號)。a高溫高壓 b加入催化劑 c減少co2的濃度d增加co的濃度 e分離出二甲醚 已知反應2ch3oh(g) ch3och3(g) + h2o(g)某溫度下的平衡常數為400 。此溫度下,在密閉容器中加入ch3oh ,反應到某時刻測得各組分的濃度如下:物質ch3ohch3och3h2o濃度/(mol·l1)0.440.60.6 比較此時正、逆反應速率的大?。簐正 _ v逆 (填“>”、“<”或“”)。 若加入ch3oh后,經10 min反應達到平衡,此時c(ch3oh) _;該時間內反應速率v(ch3oh) _。解析:(1)煤生成水煤氣的反應為c+h
24、2oco+h2。(2)既然生成兩種酸式鹽,應是nahco3和nahs,故方程式為:na2co3+h2s=nahco3+nahs。(3)觀察目標方程式,應是×2+,故h=2h1+h2+h3=-246.4kj· mol -1。正反應是放熱反應,升高溫度平衡左移,co轉化率減?。患尤氪呋瘎?,平衡不移動,轉化率不變;減少co2的濃度、分離出二甲醚,平衡右移,co轉化率增大;增大co濃度,平衡右移,但co轉化率降低;故選c、e。(4)此時的濃度商q=1.86400,反應未達到平衡狀態,向正反應方向移動,故正逆;設平衡時生成物的濃度為0.6+x,則甲醇的濃度為(0.44-2x)有:40
25、0=,解得x=0.2 mol·l-1,故0.44 mol·l-1-2x=0.04 mol·l-1。由表可知,甲醇的起始濃度度為(0.44+1.2) mol·l-1=1.64 mol·l-1,其平衡濃度為0.04 mol·l-1,10min變化的濃度為1.6 mol·l-1,故(ch3oh)=0.16 mol·l-1·min-1。答案:(1) c+h2oco+h2。(2) na2co3+h2s=nahco3+nahs(3) -246.4kj· mol -1 c、e(4) 0.04 mol·
26、;l-1 0.16 mol·l-1·min-1命題立意:本題是化學反應原理的綜合性試題,考查了化學方程式的書寫、蓋斯定律的應用、化學平衡移動原理,和利用濃度商和平衡常數的關系判斷平衡移動的方向、平衡常數和速率的計算等。(2010廣東理綜卷)31(16分)硼酸(h3bo3)在食品、醫藥領域應用廣泛。(1)請完成b2h6氣體與水反應的化學方程式:b2h6 + 6h2o=2h3bo3 +_。(2)在其他條件相同時,反應h3bo3 +3ch3ohb(och3)3 +3h2o中,h3bo 3的轉化率()在不同溫度下隨反應時間(t)的變化見圖12,由此圖可得出:溫度對應該反應的反應速率
27、和平衡移動的影響是_ _該反應的_0(填“<”、“=”或“>”).(3)h3bo 3溶液中存在如下反應:h3bo 3(aq)+h2o(l) b(oh)4-( aq)+h+(aq)已知0.70 mol·l-1 h3bo 3溶液中,上述反應于298k達到平衡時,c平衡(h+)=2. 0 × 10-5mol·l-1,c平衡(h3bo 3)c起始(h3bo 3),水的電離可忽略不計,求此溫度下該反應的平衡常數k(h2o的平衡濃度不列入k的表達式中,計算結果保留兩位有效數字)解析:(1)根據元素守恒,產物只能是h2, 故方程式為b2h6 + 6h2o=2h3bo
28、3 +6h2。(2)由圖像可知,溫度升高,h3bo 3的轉化率增大,故升高溫度是平衡正向移動,正反應是吸熱反應,ho。(3) k=答案:(1) b2h6 + 6h2o=2h3bo3 +6h2(2) 升高溫度,反應速率加快,平衡正向移動 ho(3) 或1.43(2010山東卷)28(14分)硫一碘循環分解水制氫主要涉及下列反應: so2+2h2o+i2=h2so4+2hi 2hih2+i2 2h2so42=2so2+o2+2h2o(1)分析上述反應,下列判斷正確的是 。 a反應易在常溫下進行b反應中氧化性比hi強c循環過程中需補充h2od循環過程中產生1mol o2的同時產生1mol h2(2)
29、一定溫度下,向1l密閉容器中加入1mol hi(g),發生反應,h2物質的量隨時間的變化如圖所示。 02 min內的平均放映速率v(hi)= 。該溫度下,h2(g)+i2(g)2hi(g)的平衡常數k= 。相同溫度下,若開始加入hi(g)的物質的量是原來的2倍,則 是原來的2倍。a平衡常數 bhi的平衡濃度 c達到平衡的時間 d平衡時h2的體積分數(3)實驗室用zn和稀硫酸制取h2,反應時溶液中水的電離平衡 移動(填“向左”“向右”或者“不”);若加入少量下列試劑中的 ,產生h2的速率將增大。 anano3 bcuso4 cna2so4 dnahso3(4)以h2為燃料可制成氫氧燃料電池。 已
30、知 2h2(g)+o2(g)=2h2o(i) h=-572kjmol-1 某氫氧燃料電池釋放2288kj電能時,生成1mol液態水,該電池的能量轉化率為 。解析:(1)h2so4在常溫下,很穩定不易分解,這是常識,故a錯;反應中so2是還原劑,hi是還原產物,故還原性so2hi,則b錯;將和分別乘以2和相加得:2h2o=2h2+o2,故c正確d錯誤。(2) (h2)=0. 1mol/1l/2min=0.05 mol·l-1·min-1,則 (hi)=2 (h2)=0.1 mol·l-1·min-1;2hi(g)=h2(g)+i2(g) 2 1 1起始濃度
31、/mol·l1 1 0 0變化濃度/mol·l1: 0.2 0.1 0.1平衡濃度/mol·l1: 0.8 0.1 0.1則h2(g)+i2(g)= 2hi(g)的平衡常數k=64mol/l。若開始時加入hi的量是原來的2倍,則建立的平衡狀態和原平衡是等比平衡,hi、h2、i2 的物質的量、平衡濃度都是原來的兩倍;各組分的百分含量、體積分數相等,平衡常數相等(因為溫度不變);因開始時的濃度增大了,反應速率加快,達平衡時間不可能是原來的兩倍,故選b.(3)水的電離平衡為,硫酸電離出的對水的電離是抑制作用,當消耗了,減小,水的電離平衡向右移動;若加入,溶液變成的溶液了
32、,不再生成h2;加入的會和反應,降低,反應速率減慢;的加入對反應速率無影響;加入cuso4 后,與置換出的cu構成原電池,加快了反應速率,選b.(4)根據反應方程式,生成1mol水時放出熱量為:572kj=286 kj,故該電池的能量轉化率為答案:(1)c(2)0.1 mol·l-1·min-1 ;64mol/l;b(3)向右;b(4)80%(2010安徽卷)27.(14分)鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰貨源成為重要課題:某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料(limn2o4、碳粉等涂覆在鋁箔上)進行資源回收研究,設計實驗流程如下:(1)第步反應得到的沉淀x的化學式為
33、。(2)第步反應的離子方程式是 。(3)第步反應后,過濾li2co3所需的玻璃儀器有 。若過濾時發現濾液中有少量渾濁,從實驗操作的角度給出兩種可能的原因: 、 。(4)若廢舊鋰離子電池正極材料含linb2o4的質量為18.1 g第步反應中加入20.0ml3.0mol·l-1的h2so4溶液。定正極材料中的鋰經反應和完全為li2co3,剩至少有 na2co3參加了反應。答案:(1)al(oh)3(2)4 limn2o4+o2+4h+=4li+8mno2+2h2o (3) 漏斗 玻璃棒 燒杯 ; 濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣等(4)5.3 解析:第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中 第二步就是
34、偏鋁酸鈉與二氧化碳生成氫氧化鋁,第三步是氧化還原反應,注意根據第一步反應limn2o4不溶于水。第(4)小題計算時要通過計算判斷出硫酸過量。(2010浙江卷)26. (15分)已知:25時弱電解質電離平衡數:ka(ch3cooh),ka(hscn)0.13;難溶電解質的溶度積常數:kap(caf2)25時,mol·l-1氫氟酸水溶液中,調節溶液ph(忽略體積變化),得到c(hf)、c(f-)與溶液ph的變化關系,如下圖所示:請根據以下信息回答下旬問題: 圖2(1)25時,將20ml 0.10 mol·l-1 ch3cooh溶液和20ml 0.10 mol·l-1h
35、scn溶液分別與20ml 0.10 mol·l-1nahco3溶液混合,實驗測得產生的氣體體積(v)隨時間(t)變化的示意圖為圖2所示:反應初始階段,兩種溶液產生co2氣體的速率存在明顯差異的原因是 ,反應結束后所得兩溶液中,c(ch3coo-) c(scn-)(填“”、“”或“”)(2)25時,hf電離平衡常數的數值ka ,列式并說明得出該常數的理由 。(3) mol·l-1hf溶液與 mol·l-1 cacl2溶液等體積混合,調節混合液ph為4.0(忽略調節混合液體積的變化),通過列式計算說明是否有沉淀產生。試題解析:給信息多,可以對信息進行初步分析,也可以根
36、據問題再去取舍信息。信息分析:hscn比ch3cooh易電離,caf2難溶。f-ph=6,ph=0時以hf存在。f-與hf總量不變。問題引導分析(解題分析與答案):(1)相同的起始條件,只能是因為兩種酸的電離度不同導致溶液中起始反應時h+濃度不同引起反應速率的不同。反應結束后,溶質為ch3coona和nascn,因ch3cooh酸性弱于hscn,故ch3coona水解程度大,c(ch3coo-)c(scn-)。 (2)hf電離平衡常數ka= 【c(h+)* c(f-)】/ c(hf),其中c(h+)、 c(f-)、 c(hf)都是電離達到平衡時的濃度,選擇中間段圖像求解。根據圖像:ph=4時,
37、c(h+)=10-4, c(f-)=1.6×10-3、 c(hf)=4.0×10-4。ka=0.4×10-3。(3)ph=4.0,則c(h+)=10-4,此時:根據hf電離,產生的c(f-)=1.6×10-3,而溶液中的c(ca2+)=2.0×10-4。c2(f-)×c(ca2+)=5.12×10-10,5.12×10-10大于kap(caf2),此時有少量沉淀產生。教與學提示:本題比較全面地考察了電離平衡常數與溶解平衡常數的知識內容。要求學生會讀圖,要掌握平衡常數的表達式和含義:平衡時的溶液中的各種相關離子的濃度
38、。要理解溶解平衡的含義:達到飽和溶液時的最大值,大于則沉淀析出,小于則不析出。明確平衡常數是隨溫度變化的,不隨溶液中的離子濃度的實際值而發生變化。在平衡常數的教學中,可以設計一個關于化學平衡常數、電離平衡常數、沉淀溶解平衡常數的專題,有比較,有觸類旁通地系統地研究和學習平衡常數問題。26題再一次說明,平衡常數的題目不再只是說要考,而總是回避大題的內容。難點突破在高考復習中意義重大。也再一次說明,高考的熱點往往和大學基礎要求有聯系。(2010上海卷)25接觸法制硫酸工藝中,其主反應在450并有催化劑存在下進行:1)該反應所用的催化劑是 (填寫化合物名稱),該反應450時的平衡常數 500時的平衡
39、常數(填“大于”、“小于”或“等于”)。2)該熱化學反應方程式的意義是 a b容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化c容器中氣體的密度不隨時間而變化 d容器中氣體的分子總數不隨時間而變化4)在一個固定容積為5l的密閉容器中充入0.20 mol so2和0.10molso2,半分鐘后達到平衡,測得容器中含so30.18mol,則= mol.l-1.min-1:若繼續通入0.20mol so2和0.10mol o2,則平衡 移動(填“向正反應方向”、“向逆反應方向” 或“不”),再次達到平衡后, mol<n(so3)< mol。答案:1)五氧化二釩(v2o5);大于;2)在450時,2m
40、olso2氣體和1molo2氣體完全反應生成2molso3氣體時放出的熱量為190kj;3)bd;4)0.036;向正反應方向;0.36;0.40。解析:此題考查了工業制硫酸、化學平衡常數、熱化學方程式、化學平衡狀態、有關化學平衡的計算等知識。1)工業制硫酸時二氧化硫催化氧化使用的催化劑是五氧化二釩;該反應正向放熱,故溫度越高化學平衡常數越?。?)熱化學方程式表示的是450時,2molso2氣體和1molo2氣體完全反應生成2molso3氣體時放出的熱量為190kj;3)根據化學平衡狀態的特征,容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間變化、分子總數不隨時間變化時,說明反應達到平衡狀態;4)當達到平
41、衡時,容器中so3的物質的量為0.18mol,則v(so3)=0.072mol.l-1.min-1,則v(o2)=0.036mol.l-1.min-1;再繼續通入0.20molso2和0.10molo2時,平衡向正反應方向移動,在此達到平衡時,so3的物質的量介于0.36和0.40之間。知識歸納:化學平衡常數只是和溫度相關的函數,其隨溫度變化而變化。若正反應為吸熱反應,溫度升高k值增大;若正反應為放熱反應,溫度升高k值減小。(2010上海卷)30na2so3·7h2o是食品工業中常用的漂白劑、抗氧化劑和防腐劑。na2so3在30時的溶解度為35.5g/100gh2o。1)計算30時n
42、a2so3飽和溶液中na2so3的質量分數。(保留2位小數)2)計算30時271g na2so3飽和溶液中水的質量。3)將30的na2so3飽和溶液271g冷卻到10,析出na2so3·7h2o晶體79.5g。計算10時na2so3在水中的溶解度。答案:1);2)135.5:100=271:x;x=200(g);3)na2so3.7h2o中na2so3的質量分數為0.50,。解析:此題考查了溶液的質量分數、溶劑的質量、溶解度等化學計算知識。1)根據na2so3的溶解度,其飽和溶液中溶質為35.5g;溶劑為100g;溶液總質量為135.5g,則;2)271g飽和溶液中,假設其含有的溶劑
43、為x,則135.5:100=271:x;x=200(g);3)冷卻溶液后,析出晶體79.5g,根據其晶體的組成,其中含有水和亞硫酸鈉各一半,列式得:。(2010上海卷)31白磷(p4)是磷的單質之一,易氧化,與鹵素單質反應生成鹵化磷。鹵化磷通常有三鹵化磷或五鹵化磷,五鹵化磷分子結構(以pcl5為例)如右圖所示。該結構中氯原子有兩種不同位置。1)6.20g白磷在足量氧氣中完全燃燒生成氧化物,反應所消耗的氧氣在標準狀況下的體積為 l。上述燃燒產物溶于水配成50.0ml磷酸(h3po4)溶液,該磷酸溶液的物質的量濃度為 mol·l-1。2)含0.300mol h3po4的水溶液滴加到含0.
44、500mol ca(oh)2的懸浮液中,反應恰好完全,生成l種難溶鹽和16.2g h2o。該難溶鹽的化學式可表示為 。3)白磷和氯、溴反應,生成混合鹵化磷(,且x為整數)。如果某混合鹵化磷共有3種不同結構(分子中溴原子位置不完全相同的結構),該混合鹵化磷的相對分子質量為 。4)磷腈化合物含有3種元素,且分子中原子總數小于20。0.10mol pcl5和0.10mol nh4cl恰好完全反應,生成氯化氫和0.030mol磷腈化合物。推算磷腈化合物的相對分子質量(提示:m>300)。答案:1)5.6;4.00;2)ca5(po4)3(oh);3)297.5或342;4)348或464。解析:
45、此題考查了元素化合物、化學計算知識。1)白磷燃燒生成五氧化二磷,白磷的相對分子質量為:128,則其6.20g的物質的量為:0.05mol,其完全燃燒消耗氧氣0.25mol,標準狀況下體積為5.6l;將這些白磷和水反應生成磷酸0.20mol,溶液體積為50ml,也就是0.05l,則磷酸溶液的物質的量濃度為4.00mol/l;2)根據該水溶液中含有溶質的物質的量和氫氧化鈣懸濁液中溶質的物質的量,根據質量守恒,可知該物質中含有5個鈣離子和3個磷酸根離子,結合電荷守恒,必還含有1個氫氧根離子,寫作:ca5(po4)3(oh);3)根據題意x為整數,其可能為:pcl4br、pcl3br2、pcl2br3
46、、pclbr4四種,要是有三種不同結構的話,結合pcl5的結構,其可能為:pcl3br2或pcl2br3,則其相對分子質量可能為:297.5或342;4)根據題意和質量守恒定律,可求出化合物提供的cl原子的物質的量為:0.1mol×5+0.1mol×1=0.6mol;由于磷腈化合物中只含有三種元素,故必須將其中的氫原子全部除去;兩物質提供的h原子的物質的量為:0.1mol×4=0.4mol,則生成的氯化氫的物質的量為:0.1mol×4=0.4mol;則磷腈化合物中含有的cl原子為:0.2mol、p原子為:0.1mol、n原子為:0.1mol,則該化合物的
47、最簡式為:pncl2;假設其分子式為(pncl2)x,由其含有的碳原子總數小于20,則知:4x<20,故x<5;假設x=4,其分子式為: p4n4cl8,相對分子質量為464;假設x=3,其分子式為: p3n3cl6,相對分子質量為:348;假設x=2,其分子式為:p2n2cl4,相對分子質量<300 舍去。故其相對分子質量可能為:348或464。(2010江蘇卷)18.(12分)正極材料為的鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。但鈷的資源匱乏限制了其進一步發展。(1)橄欖石型是一種潛在的鋰離子電池正極材料,它可以通過、與溶液發生共沉淀反應,所得沉淀經80真空干燥、高溫成型而制得
48、。共沉淀反應投料時,不將和溶液直接混合的原因是 。共沉淀反應的化學方程式為 。高溫成型前,常向中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的的導電性能外,還能 。(2)廢舊鋰離子電池的正極材料試樣(主要含有及少量ai、fe等)可通過下列實驗方法回收鈷、鋰。在上述溶解過程中,被氧化成,在溶解過程中反應的化學方程式為 。在空氣中加熱時,固體殘留率隨溫度的變化如右圖所示。已知鈷的氫氧化物加熱至290時已完全脫水,則1000時,剩余固體的成分為 。(填化學式);在350400范圍內,剩余固體的成分為 。(填化學式)。【答案】(1)fe2+在堿性條件下更易被氧化(凡合理答案均可)(nh4)2fe(so4
49、)2+lioh+h3po4=lifepo4+2nh4hso4+h2o與空氣中o2反應,防止lifepo4中的fe2+被氧化(2) 、【解析】本題考察的知識比較散,涉及到能源利用,物質性質、化工流程分析,圖表分析,覆蓋面比較廣。(1)不能直接混合的原因是fe2+在堿性條件下更容易被氧化;根據題給的信息,發生的反應為(nh4)2fe(so4)2+lioh+h3po4=lifepo4+2nh4hso4+h2o消耗空氣中的o2,保護fe2+,防止fe2+被氧化;(2)通過題給信息可知licoo2與na2s2o3發生了氧化還原反應,反應為8 licoo2+ na2s2o3+11h2so4=4li so4
50、+8coso4+ na2so4+11 h2o根據質量的變化,在變化過程中,co的質量沒有變,通過題給數據看,在10000c是co(oh)2完全分解,則產物coo,在350-4000c時,固體的質量在89.25%-86.38%之間,可以通過極點進行分析,在2920c,n(cr)n(o)=100/93:(89.25-100*59/93)/16=2:3,其化學式為co2o3在5000c n(cr)n(o)= 100/93:(86.38-100*59/93)/16=3:4其化學式為co3o4 ,所以可以確定在350-4000c時的化學式為co2o3和co3o4(2010江蘇卷)20(10分)以水氯鎂石
51、(主要成分為)為原料生產堿式碳酸鎂的主要流程如下:水氯鎂石溶 解過濾熱水解沉淀鎂預氨化堿式碳酸鎂、濾液 (l)預氨化過程中有mg(oh)2沉淀生成,已知常溫下mg(oh)2的,若溶液中,則溶液中= 。 (2)上述流程中的濾液濃縮結晶,所得主要固體物質的化學式為 。 (3)高溫煅燒堿式碳酸鎂得到。取堿式碳酸鎂4.66g,高溫煅燒至恒重,得到固體2.00g和標準狀況下0.896l,通過計算確定堿式碳酸鎂的化學式。 (4)若熱水解不完全,所得堿式碳酸鎂中將混有,則產品中鎂的質量分數 (填 “升高”、“降低”或“不變”)。【答案】(1)2.0mol.l-1(2)nh4cl(3)mg(oh)24mgco
52、34h2o(4)升高【解析】本題主要考查的是有關ksp的計算和無機化工流程和化學計算。(1)依據ksp計算的公式可知c(mg2+)=ksp/c2(oh-)= 2.0mol/l;(2)通過流程分析,最后 綜上分析可知,濾液中的主要成分為nh4cl,濃縮以后得到的固體物質為nh4cl;(3)根據題給相關物質的數據可有以下計算所以,從而得到其化學組成為;mg(oh)24mgco34h2o(4)因為mgco3中mg的含量比堿式碳酸鎂的含量高,因此,混有mgco3后,mg的含量升高。(2010四川理綜卷)29.(16分)四川攀枝花蘊藏豐富的釩、鈦、鐵資源。用鈦鐵礦渣(主要成分為tio2、feo、fe2o3,ti的最高化合價為+4)作原料,生產白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下請回答下列問題:硫酸與二氧化鈦反應的化學方程式是_。向濾
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