《高考真題》2019年高考化學(xué)母題題源系列專題15 元素及其化合物知識(shí)的綜合應(yīng)用 (原卷版)

專題15元素及其化合物知識(shí)的綜合應(yīng)用【母題來源】2019年高考江蘇卷【母題題文】N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物，含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。（1）N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物，用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式為。（2）NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收，主要反應(yīng)為NO+NO2+2OH?2NO2+2OH?2+H2O+H2O+①下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有（填字母）。A．加快通入尾氣的速率B．采用氣、液逆流的方式吸收尾氣C．吸收尾氣過程中定期補(bǔ)加適量NaOH溶液②吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過濾，得到NaNO2晶體，該晶體中的主要雜質(zhì)是（填化學(xué)式）；吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是（填化學(xué)式）。（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣，可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同，NO轉(zhuǎn)化為的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH（用稀鹽酸調(diào)節(jié)）的變化如圖所示。①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl?和，其離子方程式為。②NaClO溶液的初始pH越小，NO轉(zhuǎn)化率越高。其原因是。【參考答案】（1）2NH3+2O2N2O+3H2O（2）①BC②NaNO3NO（3）①3HClO+2NO+H2O3Cl?+2+5H+②溶液pH越小，溶液中HClO的濃度越大，氧化NO的能力越強(qiáng)【試題解析】（1）NH3與O2在加熱和催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2O，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知反應(yīng)有水生成，配平化學(xué)方程式為：2NH3+2O2N2O+3H2O。（2）①A、加快通入尾氣的速率，不能提高尾氣中NO和NO2的去除率，不符合題意；B、采用氣、液逆流的方式吸收尾氣，可使氣液充分接觸，能提高尾氣中NO和NO2的去除率，符合題意；C、定期補(bǔ)充適量的NaOH溶液可增大反應(yīng)物濃度，能提高尾氣中NO和NO2的去除率，符合題意。故選BC。②由吸收反應(yīng)：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O，2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O可知，反應(yīng)后得到NaNO2和NaNO3混合溶液，經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過濾得到NaNO2和NaNO3晶體，因此得到的NaNO2混有NaNO3；由吸收反應(yīng)可知，若NO和NO2的物質(zhì)的量之比大于1：1，NO不能被吸收，因此，吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是NO。（3）①在酸性的NaClO溶液中，次氯酸根離子和氫離子結(jié)合生成HClO，HClO和NO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NO3-和Cl-，根據(jù)得失電子守恒及電荷守恒、原子守恒，配平離子方程式為2NO+3HClO+H2O=2NO3-+3Cl-+5H+。②在相同條件下，氧化劑的濃度越大，氧化能力越強(qiáng)，由反應(yīng)2NO+3HClO+H2O=2NO3-+3Cl-+5H+可知，溶液pH越小，溶液中HClO濃度越大，氧化NO的能力越強(qiáng)?！久}意圖】本題以元素化合物知識(shí)為載體，考查化學(xué)方程式的書寫、氧化還原的計(jì)算等知識(shí)?！久}方向】從歷年考題來看，常見元素及其化合物是中學(xué)化學(xué)的重點(diǎn)，也是學(xué)習(xí)化學(xué)的基本點(diǎn)，在高考中元素化合物是考查的重點(diǎn)。元素化合物在高考中的考查方式主要有兩種：一是單獨(dú)考查某一族元素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備以及用途等；二是將元素化合物的知識(shí)與基本概念、基本理論結(jié)合，與化學(xué)計(jì)算相結(jié)合，與無機(jī)推斷相結(jié)合，與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合等，它們是以元素化合物為載體結(jié)合基本概念、基本理論、化學(xué)計(jì)算、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行考查。在復(fù)習(xí)中一定要重視元素化合物知識(shí)的復(fù)習(xí)，不僅要注意各主族元素中典型元素化合物的復(fù)習(xí)，還要在各族間架起橋梁從而能夠融會(huì)貫通，舉一反三?！镜梅忠c(diǎn)】常見的必記18組離子或化學(xué)方程式1.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑2.2Na2O2+2CO22Na2CO3+O23.（1）NaHCO3(少)與Ca(OH)2：HC+Ca2++OH-（2）NaHCO3+Ca(OH)2(少)：Ca2++2OH-+2HCCaCO3↓+H2OCaCO3↓+C+2H2O4.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O5.Al(OH)3的制取：（1）Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N2Al(OH)3↓+C（2）2Al+CO2(少)+3H2O（3）Al3++3Al+6H2OAl+CO2(多)+2H2OAl(OH)3↓+HC4Al(OH)3↓6.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H27.（1）3Fe(足)+8H++2N（2）Fe(少)+4H++N3Fe2++2NO↑+4H2OFe3++NO↑+2H2O8.（1）4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3（2）8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O39.2Mg+CO210.2C+SiO22MgO+CSi+2CO↑11.（1）MnO2+4H++2Cl-（2）2NH4Cl+Ca(OH)2（3）Na2SO3+H2SO4(濃)Mn2++Cl2↑+2H2OCaCl2+2NH3↑+2H2ONa2SO4+SO2↑+H2O12.C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O13.（1）Cu+4H++2NCu2++2NO2↑+2H2O3Cu2++2NO↑+4H2O（2）3Cu+8H++2N14.（1）C+H2O(g)CO+H2（2）N2+3H2（3）2SO2+O22NH32SO3（4）2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑4NO+6H2O15.（1）4NH3+5O2（2）2NO+O22NO2（3）3NO2+H2O2H++2N+NO16.（1）CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2OCH2CH2↑+H2O2CH3CHO+2H2O（2）CH3CH2OH（3）2CH3CH2OH+O217.Fe3+的氧化性：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+2Fe3++Fe3Fe2+2Fe3++2I-2Fe2++I2Fe2+的還原性：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-2Fe2++Br22Fe3++2Br-3Fe2++4H++N(稀)18.硝酸3Fe3++NO↑+2H2O4HNO34NO2↑+O2↑+2H2OCu+4HNO3(濃)3Cu+8HNO3(稀)C+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑CO2↑+4NO2↑+2H2O1．【上海市寶山區(qū)2019年高三第二學(xué)期第二次模擬】碳酸氫鈉俗稱“小蘇打”，在生活、生產(chǎn)中用途廣泛。（1）泡沫滅火器中主要成分是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液，兩者混合后發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Al(OH)3和CO2進(jìn)行滅火，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________________。（2）Na2O2和NaHCO3都屬于鈉的化合物，它具有很強(qiáng)的氧化性。少量Na2O2與FeCl2溶液能發(fā)生如下反應(yīng)：____Na2O2+____FeCl2+____H2O→____Fe(OH)3+____FeCl3+____NaCl，已知FeCl2前面系數(shù)為6，配平上述化學(xué)方程式______，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目______。該反應(yīng)中被還原的元素是_________，氧化產(chǎn)物是_________。（3）向NaHCO3溶液中加入少許Ba(OH)2固體，忽略溶液體積變化，溶液中的c(CO32-)的變化是_____(選填“增大”、“減小”或“不變”)。（4）NaHCO3是氨堿法和聯(lián)合制堿法制純堿的中間產(chǎn)物，在濾出小蘇打后，母液提取氯化銨有兩種方法：①通入氨，冷卻、加食鹽，過濾②不通入氨，冷卻、加食鹽，過濾對(duì)兩種方法的評(píng)價(jià)正確的是______(選填編號(hào))。a.①析出的氯化銨純度更高b.②析出的氯化銨純度更高c.①的濾液可直接循環(huán)使用d.②的濾液可直接循環(huán)使用（5）已知HCO3-在水中既能水解也能電離。NaHCO3溶液呈堿性，溶液中c(H2CO3)___c(CO32-)(選填“>”、“<”、“=”)。2．【2019年北京市大興區(qū)高三化學(xué)一?！恳粤蜩F礦（主要成分為FeS2，還有少量CuS、SiO2等雜質(zhì)）為原料制備綠礬晶體（FeSO4·7H2O）的工藝流程如下：（1）“酸浸”過程，礦渣中的Fe2O3與稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式________。（2）煙氣中的SO2會(huì)污染環(huán)境，可用足量氨水吸收，寫出該反應(yīng)的離子方程式________。（3）濾液中金屬陽(yáng)離子的檢驗(yàn)方法__________。（4）FeSO4溶液制備綠礬晶體過程中要保持H2SO4過量，理由____。（結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)說明原因）（5）燃料細(xì)菌脫硫法是用氧化亞鐵硫桿菌（T．f）對(duì)硫鐵礦進(jìn)行催化脫硫，同時(shí)得到FeSO4溶液。其過程如圖所示：已知總反應(yīng)為：FeS2+14Fe3++8H2O=2SO42-+15Fe2++16H＋①將過程I離子方程式補(bǔ)充完整②過程II反應(yīng)的離子方程式__________。③研究發(fā)現(xiàn)，用氧化亞鐵硫桿菌（T．f）脫硫，溫度過高脫硫效率降低（如圖），可能的原因是____。（6）綠礬晶體在空氣中易被氧化。取Xg樣品，加水完全溶解，用酸化的amol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7溶液bmL。反應(yīng)原理：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。則綠礬晶體純度的計(jì)算式為_____。(FeSO4·7H2O摩爾質(zhì)量為278g/mol)3．【上海市黃浦區(qū)2019屆高三二?！亢认緞┰谏a(chǎn)生活中有著廣泛的用途。完成下列填空：（1）工業(yè)上將氯氣溶于一定濃度的氫氧化鈉溶于可制得“84消毒液”，反應(yīng)的離子方程式為_________。（2）“84消毒液”（主要成分是NaClO）不能和潔廁劑（主要成分是濃鹽酸）混用?；煊脮r(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________；“84消毒液”不能對(duì)鋼鐵制品進(jìn)行消毒，原因是____________。（3）工業(yè)常用石灰乳和氯氣反應(yīng)制取漂粉精，其主要設(shè)備是氯化塔，將含有3%-6%水分的石灰乳從塔頂部噴灑而入，氯氣從塔的最底層通入。這樣加料的目的是__________；處理從氯化塔中逸出氣體的方法是_____。（4）二氧化氯（ClO2）是一種黃綠色易溶于水的氣體。工業(yè)上常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加入H2SO4酸化后反應(yīng)制得，反應(yīng)中NaClO3和Na2SO3的物質(zhì)的量之比為_________。（5）在用二氧化氯進(jìn)行水處理時(shí)，ClO2除了殺菌消毒外，還能除去水中的Fe2+和Mn2+。用ClO2氧化除去Mn2+生成ClO2-和MnO2的離子方程式為___________________________。4．【河北省武邑中學(xué)2019屆高三第二次調(diào)研】中國(guó)傳統(tǒng)文化是人類文明的瑰寶，古代文獻(xiàn)中記載了大量古代化學(xué)的研究成果?；卮鹣旅鎲栴}。（1）我國(guó)最原始的陶瓷約出現(xiàn)在距今12000年前，制作瓷器所用的原料是高嶺士，其晶體化學(xué)式是Al4[Si4O10](OH)8，用氧化物表示其組成為__________________。（2）《本草綱目》中記載：“（火藥）乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合，以為烽燧銃機(jī)諸藥者。”反應(yīng)原理為：S+2KNO3+3CK2S+N2↑+2CO2↑，該反應(yīng)的氧化劑是___________，反應(yīng)轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)，被S氧化的C有____mol。（3）我國(guó)古代中藥學(xué)著作《新修本草》記載的藥物有844種，其中有關(guān)“青礬”的描述為：“本來綠色，新出窟未見風(fēng)者，正如瑁璃…燒之赤色…?！蔽覈?guó)早期科技叢書《物理小適-金石類》記載有加熱青礬時(shí)的景象：“青礬廠氣熏人，衣服當(dāng)之易爛，載木不盛?！鼻嗟\就是綠礬(FeSO4·7H2O)。根據(jù)以上信息，寫出“青礬”受熱分解的化學(xué)方程式________________________________。（4）中國(guó)古代第一部藥物學(xué)專著《神農(nóng)本革經(jīng)》記載：“石硫磺(S)…主陰蝕疽痔惡血，堅(jiān)筋骨，除頭禿，能化金銀銅鐵奇物?！备鶕?jù)以上信息，得出硫磺(S)具有的性質(zhì)或用途是_____________。5．【黑龍江省大慶鐵人中學(xué)2019屆高三第一次模擬】鎂、鋁、鈣的某些化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要應(yīng)用。請(qǐng)按要求回答下列問題。Ⅰ.化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環(huán)保型阻燃材料,受熱時(shí)有如下分解反應(yīng):2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑+10MgO+3Al2O3（1）除去固體產(chǎn)物中Al2O3的離子方程式為_________________。（2）常溫，MgO可溶于NH4Cl溶液的化學(xué)方程式為_______________。Ⅱ.過氧化鈣(CaO2)是一種白色、無毒、難溶于水的固體消毒劑。工業(yè)生產(chǎn)過程如下:①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2;②不斷攪拌的同時(shí)加入30%H2O2溶液(弱酸性),生成CaO2·8H2O沉淀;③經(jīng)過陳化、過濾、水洗得到CaO2·8H2O,再脫水干燥得到CaO2。（1）可循環(huán)使用的物質(zhì)是______。工業(yè)生產(chǎn)中常選用過量的反應(yīng)物是Ca(OH)2而不是H2O2,這是因?yàn)開_________________。（2）檢驗(yàn)CaO2·8H2O是否洗凈的操作是________。（3）測(cè)定產(chǎn)品中CaO2含量:取mg樣品,與足量稀硫酸反應(yīng)充分,生成