讲练测2019年高考化学三轮复习核心热点总动员专题10:非金属及其化合物(含解析)
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1、非金属及其化合物【名师精讲指南篇】【高考真题再现】1 【2018 新课标 2 卷】研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示) 。下列叙述错误的是 ( )A雾和霾的分散剂相同B雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵CNH 3是形成无机颗粒物的催化剂D雾霾的形成与过度施用氮肥有关【答案】C【解析】分析:A雾和霾的分散剂均是空气;B根据示意图分析;C在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂;D氮肥会释放出氨气。详解:A雾的分散剂是空气,分散质是水。霾的分散剂是空气,分散质固体颗粒。因此雾和霾的分
2、散剂相同,A 正确;B由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物,因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,B 正确;CNH 3作为反应物参加反应转化为铵盐,因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂,C 错误;D氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,由于氮肥会释放出氨气,因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关,D 正确。答案选 C。点睛:结合示意图的转化关系明确雾霾的形成原理是解答的关键,氨气作用判断是解答的易错点。本题情境真实,应用导向,聚焦 络,关注元素化合物性质在生产和生活中的应用。5 【2017 江苏卷】在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是 ( )AFe FeCl2 Fe(OH)2
3、2Cl 点 燃 NaOH(q) BS SO3 H2SO4O 点 燃 CCaCO 3 CaO CaSiO3 高 温 SiO 高 温DNH 3 NO HNO32H 【答案】C【解析】A铁与氯气反应只能生成氯化铁,A 错误;B硫在空气或氧气中燃烧只能生成二氧化硫,B 错误;C两步均能实现,C 正确;DNO 不与 H2O 反应,D 错误。【名师点睛】本题考查是元素化合物之间的转化关系及反应条件。解题的关键是要熟悉常见物质的化学性质和转化条件,特别是要关注具有实际应用背景或前景的物质转化知识的学习与应用。6 【2017 北京卷】(12 分)SCR 和 NSR 技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的
4、NOx排放。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理: 尿素CO(NH 2)2水溶液热分解为 NH3和 CO2,该反应的化学方程式:_。 反应器中 NH3还原 NO2的化学方程式:_。 当燃油中含硫量较高时,尾气中 SO2在 O2作用下会形成(NH 4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH 4)2SO4的形成:_。 尿素溶液浓度影响 NO2的转化,测定溶液中尿素( M=60 gmol 1)含量的方法如下:取 a g尿素溶液,将所含氮完全转化为 NH3,所得 NH3用过量的 v1 mL c1 molL1 H2SO4溶液吸收完全,剩余 H2SO4用 v2 mL c2 molL1 NaOH
5、溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是_。(2)NSR(NO x储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图 a 所示。 通过 BaO 和 Ba(NO3)2的相互转化实现 NOx的储存和还原。储存 NOx的物质是_。 用 H2模拟尾气中还原性气体研究了 Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图 b 表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的 H2与 Ba(NO3)2的物质的量之比是_。 还原过程中,有时会产生笑气(N 2O) 。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与 NO 有关。在有氧条件下 15NO 与 NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是
6、15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:_ 15NNO+H 2O 催 化 剂【答案】(1)CO(NH 2)2+H2O CO2+2NH3 8NH 3+6NO2 7N2+12H2O2SO 2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4(2)BaO814 15NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O【解析】 (1)尿素CO(NH 2)2水溶液热分解为 NH3和 CO2,结合原子守恒,发生反应的化学方程式为CO(NH2)2+H2O= 2NH3+CO 2。从图中可以看出 NH3在催化剂作用下还原 NO2生成氮气和水,根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为 8NH3+6NO2 7N2+
7、12H2O。SO 2在 O2作用下与NH3、H 2O 反应形成(NH 4)2SO4,此反应中 SO2是还原剂,氧气是氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为 2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4。吸收 NH3的硫酸的物质的量为 v110-3L c1 molL1 -v2 10-3Lc2 molL1 =(v 1c1- v2c2)10 -3mol,则尿素的物质的量为(v 1c1- v2c2)10-3mol,尿素溶液中溶质的质量分数是(v 1c1- v2c2)10 -3mol60g/mola g100%=。(2)由图示可知 BaO 和 NOx作用生成 Ba(NO3)2
8、,Ba(NO 3)2再还原为 N2,则储存NOx的物质是 BaO。由图示可知,第一步反应为 H2与 Ba(NO3)2作用生成 NH3,每摩 Ba(NO3)2作用生成NH3共转移 16mol 电子,根据电子守恒,参加反应的氢气的物质的量为 16mol2=8mol,则消耗的 H2与 Ba(NO3)2的物质的量之比是 8:1。反应物有 15NO 与 NH3,结合产物中有水,可知还有另一反应物O2,反应中 NH3是还原剂, 15NO 与 O2是氧化剂,因含氮产物均为 15NNO,则 15NO 与 NH3以 1:1 参加反应,结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为 415NO+4NH3+3O2
9、415NNO+6H2O。【名师点睛】试题以 SCR 和 NSR 技术控制发动机的 NOx排放为载体,重点考查化学方程式书写、化学计算、氧化还原反应电子转移的应用等知识,考查考生的读图能力、计算能力和对试题的综合分析能力。注意读图时要结合题目要求展开,如图 a,问题中“NO x的储存和还原。储存”,因此主要就是从图左到图右,BaO 转变成 Ba(NO3)2,Pt 没有发生变化,所以 BaO 是储存 NOx的试剂,而 Pt 没有变化则可能是该储存过程中的催化剂。该题涉及到方程式的书写较多,尤其是氧化还原反应方程式的配平是解答的难点。注意利用好“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒),注
10、意电子得失守恒的计算关系式,即 n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价) n(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)。7 【2017 天津卷】(14 分)H 2S 和 SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列方法中的问题。H 2S 的除去方法 1:生物脱 H2S 的原理为:H 2S+Fe2(SO4)3 S+2FeSO 4+H2SO44FeSO4+ O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3 +2H2O 硫 杆 菌(1)硫杆菌存在时,FeSO 4被氧化的速率是无菌时的 5105倍,该菌的作用是_。(2)由图 3 和图 4 判断使用硫杆
11、菌的最佳条件为_。若反应温度过高,反应速率下降,其原因是_。方法 2:在一定条件下,用 H2O2氧化 H2S(3)随着参加反应的 n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当 n(H2O2)/n(H2S)=4 时,氧化产物的分子式为_。SO 2的除去方法 1(双减法):用 NaOH 吸收 SO2,并用 CaO 使 NaOH 再生NaOH 溶液 Na2SO3溶液2SOCa (4)写出过程的离子方程式:_;CaO 在水中存在如下转化:CaO(s)+ H2O (l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH(aq)从平衡移动的角度,简述过程NaOH 再生的原理_。方法 2:用氨水除去 S
12、O2(5)已知 25,NH 3H2O 的 Kb=1.8105,H 2SO3的 Ka1=1.3102, Ka2=6.2108。若氨水的浓度为2.0 molL1,溶液中的 c(OH)=_ molL1。将 SO2通入该氨水中,当 c(OH)降至1.0107 molL1时,溶液中的 c( )/c( )=_。23S3O【答案】 (1)降低反应活化能(或作催化剂) (2)30 、pH=2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)(3)H 2SO4(4)2OH +SO2 +H2O3与 Ca2+生成 CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有 NaOH 生成 (5)6.010 3 0.623SO【解析】 (1)根据硫杆菌存
13、在时的反应速率是无菌时的 5105倍可知,反应速率显著增大,则硫杆菌的作用是作催化剂,降低了反应的活化能。(2)根据图 3 可知,温度 30左右时,氧化速率最大,根据图 4 可知,pH=2.0 时氧化速率最大,所以使用硫杆菌的最佳条件为 30、pH=2.0;若反应温度过高,硫杆菌蛋白质变性失去活性造成反应速率下降。(3)根据化合价升降,当 n(H2O2)/n(H2S)=4 时,4 mol H2O2转移 8 mol 电子,则 1 mol H2S 也转移 8 mol 电子,化合价从2 价升高到+6 价,所以氧化产物为 H2SO4。(4)过程是 NaOH 与 SO2的反应,反应的离子方程式为 2OH
14、+SO2 +H2O;根据 CaO 在水中的3S转化:CaO(s)+H 2O(l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH(aq),过程中 Na2SO3加入 CaO 后,与 Ca2+生成 CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有 NaOH 生成。23SO(5)根据 NH3H2O 的 Kb=1.8105可知, =1.8105,当氨水的浓度为 2.0 c(NH4+)c(OH)c(NH3H2O)molL1时,溶液中的 c(OH)= c( )= =6.0103 molL1。41.81052.0 molL-1根据 H2SO3的 Ka2=6.2108可知, =6.2108,当 c(OH)降至 1.0107
15、 c(H+)c(SO32-)c(HSO3)molL1,则 c(H+)=1.0107 molL1,溶液中的 c( )/c( )=0.62。233HSO【名师点睛】本题以真实化学问题为载体,考查应用实践能力。从化 络构建Cl 2SO 22H 2O=2HClH 2SO4Cl 22KI= =I22KCl3Cl 22Fe 2FeCl3= = = = =点 燃 Cl 22NaOH= =NaClNaClOH 2OMnO 24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O= = = = = 2NaCl2H 2O 2NaOHCl 2H 2= = = = =电 解 Cl 2H 2O HClHClO2Cl 22Ca(O
16、H) 2=CaCl2Ca(ClO) 22H 2O3扫除知识盲点(1)液氯密封在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。(2)1 mol Cl2参加反应,转移电子数可能为 2NA、 NA或小于 NA(Cl2和 H2O 的反应为可逆反应)。(3)实验室制 Cl2,除了用 MnO2和浓盐酸反应外,还可以用 KMnO4、KClO 3、NaClO 与浓盐酸反应且都不需要加热,如 ClO Cl 2H =Cl2H 2O。(4)酸性 KMnO4溶液,用的是 H2SO4酸化而不是盐酸。(5)ClO 不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性,如 ClO 与 SO 、I 、Fe 2 均不能23大量共存;
17、ClO 体现水解性,因 HClO 酸性很弱,ClO 水解显碱性,如 Fe3 3ClO 3H 2O=Fe(OH)33HClO,所以 ClO 与 Fe3 、Al 3 均不能大量共存。(6)向 Ca(ClO)2溶液中通入 SO2气体生成 CaSO4而不是 CaSO3,其离子方程式为Ca2 3ClO SO 2H 2O=CaSO4Cl 2HClO(少量 SO2)Ca2 2ClO 2SO 22H 2O=CaSO42Cl SO 4H (过量 SO2)。24三、氧、硫及其重要化合物1理清知识主线H2 O2 O3(H2 O4)S 2 S0 S 4 S 6 S 6 2注意网络构建SFe FeS= = = = =
18、2SO 2O 2 2SO3a:Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O= = = = = b:C2H 2SO4(浓) CO22SO 22H 2O= = = = = H 2SO4Ba(OH) 2=BaSO42H 2OSO 22NaOH= =Na2SO3H 2OSO 3H 2O=H2SO4SO 22H 2S=3S2H 2O2H 2S3O 2 2SO22H 2O= = = = =点 燃 3扫除知识盲点(1)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的 NaOH 溶液,还可以用 CS2,但不能用酒精。(2)SO2使含有酚酞的 NaOH 溶液褪色,表现 SO2酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现
19、 SO2的漂白性;能使溴水、酸性 KMnO4溶液褪色,表现 SO2的还原性;SO 2与 H2S 反应,表现 SO2的氧化性;SO 2和 Cl2等体积混合通入溶液中,漂白性不但不增强,反而消失。(3)把 SO2气体通入 BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若通入 NH3或加入 NaOH 溶液,或把 BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前两者生成 BaSO3沉淀,后者生成 BaSO4沉淀。(4)浓 HNO3和 Cu(足量)、浓 H2SO4和 Cu(足量)、浓盐酸和 MnO2(足量)在反应时,随反应进行,产物会发生变化或反应停止。注意区分 Zn 和浓 H2SO4的反应。(5)C 与浓硫酸反
20、应产物的确定应按以下流程进行:无水 CuSO4确定水品红溶液确定 SO2酸性 KMnO4溶液除去 SO2品红溶液检验 SO2是否除净澄清石灰水检验 CO2。四、氮及其重要化合物1理清知识主线H3 2O O O2 H O3N 3 N20 N 1 N 2 N 4 N 5 2注意网络构建Ca(OH) 22NH 4Cl CaCl22NH 32H 2O= = = = = N 23H 2 2NH34NH 35O 2 4NO6H 2O3NO 2H 2O=2HNO3NO3Cu8HNO 3(稀)= =3Cu(NO3)22NO4H 2OCu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O3扫除知识盲点
21、(1)NO 只能用排水法或气囊法收集。(2)NO2或 NO 与 O2通入水的计算中常用到 4NO3O 22H 2O=4HNO3、4NO 2O 22H 2O=4HNO3两个方程式。(3)浓 HNO3显黄色是因为溶有 NO2,而工业上制备的盐酸显黄色,是因为溶有 Fe3 。(4)硝酸、浓 H2SO4、次氯酸具有强氧化性,属于氧化性酸,其中 HNO3、HClO 见光或受热易分解。(5)强氧化性酸(如 HNO3、浓 H2SO4)与金属反应不生成 H2;金属和浓 HNO3反应一般生成 NO2,而金属和稀 HNO3反应一般生成 NO。(6)实验室制备 NH3,除了用 Ca(OH)2和 NH4Cl 反应外,
22、还可用浓氨水的分解(加 NaOH 固体或 CaO)制取,而检验 NH 须用浓 NaOH 溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,以确定 NH 的存在。 4 4(7)收集 NH3时,把一团干燥的棉花放在试管口,以防止与空气对流;收集完毕,尾气处理时,应放一团用稀硫酸浸湿的棉花放在试管口,以吸收 NH3。(8)铜与浓 HNO3反应在试管内就能看到红棕色的 NO2,而与稀 HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。(9)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成,常用于 HCl 和 NH3的相互检验。【应试技巧点拨】1加强相关知识点的联系,注重 ) ”。通过每一族典型物质的复习,把它按物质的分类连成主线
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