江苏省高中学业水平测试化学说明全解全析9冲A提升.docx
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江苏省高中学业水平测试化学说明全解全析9冲A提升
查漏补缺冲A提升
1.原电池中,负极金属腐蚀速率加快
例1.(2007·25)A.
(1)如下图所示,铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中,铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是(填序号)。
【解析】构成原电池时,负极金属腐蚀速率加快,正极金属被保护,不被腐蚀。
所以Ⅰ中铁的腐蚀加快,Ⅱ中铁被保护。
【答案】Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ
2.化学反应中,反应物、产物、催化剂、中间产物的判断
例2.(2007·25)A.
(2)氯代烷是一种能破坏臭氧层的物质。
在大气平流层中,氟氯代烷受紫外线的照射分解出氯原子,氯原子参与下列有关反应:
①Cl+O3→ClO+O2②O3
O+O2③ClO+O→Cl+O2
上列反应的总反应式是,
少量氟氯代烷能破坏大量臭氧的原因是。
【解析】在反应历程的表达式中,
原来有后来不存在的物质是反应物,
原来有后来还在的物质是催化剂,
原来没有,后来有的是生成物,
原来没有,但中间出现,后来又消失的是中间产物。
用“加法”获得总反应式时要消去催化剂和中间产物。
Cl+O3→ClO+O2
+)O3
O+O2
ClO+O→Cl+O2
2O3
3O2
【答案】2O3
3O2
氟氯代烷分解出的氯原子对臭氧的破坏起催化作用
练2.地球外层空间存在着微量的臭氧(O3)和氧原子(O),该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳有害的紫外线的强烈辐射。
可是人为的大气污染物会破坏臭氧层,如超音速飞机排放的氮氧化物(NO和NO2),它们和O3及O发生如下反应:
O3+NO=NO2+O2;O+NO2=NO+O2。
这两个反应反复循环,其总反应方程式为:
。
氮的氧化物在破坏臭氧层的过程中起了的作用。
【解析】
O3+NO=NO2+O2;
+)O+NO2=NO+O2
O3+O
2O2
【答案】O3+O
2O2催化剂
3.过量计算
例3.(2007·26)(5分)某同学用10mol·L-1的浓盐酸配制250mL1mol·L-1的稀盐酸,并进行有关实验。
请回答下列问题:
(3)取所配制的稀盐酸100mL,与一定质量的锌充分反应,锌全部溶解后,生成的气体在标准状况下的体积为0.896L,则参加反应的锌的质量为g;设反应后溶液的体积仍为100mL,则反应后溶液中H+的物质的量浓度为。
【解析】化学方程式的计算,若反应物和产物中同时有两种及以上物质的量已知,该题为过量计算,按反应物中不足的一种进行计算,或按产物进行计算。
解:
n(HCl)=1mol·L-1×0.100L=0.1mol
n(H2)=
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
1mol2mol1mol
n(Zn)0.1mol0.04mol
判断可知HCl过量,按H2进行计算。
n(Zn)=0.04mol
m(Zn)=0.04mol×65g·mol-1=2.6g
n(HCl)反应=0.08mol
n(HCl)过量=0.1mol-0.08mol=0.02mol
HCl=H++Cl-
n(H+)=n(HCl)过量=0.02mol
c(H+)=
=0.2mol·L-1
【答案】2.60.2mol·L-1
练3.(2011·23)将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100mL4.4mol·L-1盐酸中,充分反应后产生896mLH2(标准状况),残留固体1.28g。
过滤,滤液中无Cu2+。
将滤液加水稀释到200mL,测得其中c(H+)为0.400mol·L-1。
则原混合物中单质铁的质量是()
A.2.24gB.3.36g
C.5.6gD.10.08g
解:
由题意知,HCl过量,Fe3+、Cu2+全被铁还原,剩余铁完全反应生成H2,残留固体为Cu。
n(HCl)=4.4mol·L-1×0.100L=0.44mol
n(H2)=
n(Cu)=
n(HCl)过量=n(H+)=0.400mol·L-1×0.200L=0.08mol
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
1mol6mol2mol
n(Fe2O3)6n(Fe2O3)2n(Fe2O3)
2FeCl3+Fe=3FeCl2
2mol1mol
2n(Fe2O3)n(Fe2O3)
CuCl2+Fe=FeCl2+Cu
1mol1mol1mol
0.02mol0.02mol0.02mol
CuO+2HCl=CuCl2+H2O
1mol2mol1mol
0.02mol0.04mol0.02mol
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
1mol2mol1mol
0.04mol0.08mol0.04mol
根据盐酸的量可列等式:
6n(Fe2O3)+0.04mol+0.08mol+0.08=0.44mol
得n(Fe2O3)=0.04mol
∴n(Fe)=0.04mol+0.02mol+0.04mol=0.1mol
∴m(Fe)=0.1mol×56g/mol=5.6g
【答案】C
【解析】本题涉及知识容量丰富:
(1)Fe、Cu的性质,Fe3+与Fe2+的转化。
(2)氧化性顺序:
Fe3+>Cu2+>H+
(3)化学方程式的计算,过量计算。
(4)计算题的等式来源:
①找关系(化学方程式比例、物质组成比例),列比例。
②找守恒(质量守恒、电荷守恒、题意已知),列等式。
(5)本题的知识点考察类似于2008年的第28题,是Fe、Cu知识的回归考察。
4.电荷守恒
【解析】“电荷守恒”是离子反应的计算中一个重要的“工具”,电解质电离后,溶液仍呈电中性,阴、阳离子所带的电荷总量相等。
本知识在“得A加分”后成为等级区分题,成为得“A”的利器,在2008年之后的测试卷中均可看到其被利用。
例4.(2009·23)在硫酸铝、硫酸钾和明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的混合液中,SO42-的浓度为0.4mol·L-1,当加入等体积0.4mol·L-1KOH溶液时,生成的沉淀恰好完全溶解。
则反应后溶液中K+的浓度约为()
A.0.225mol·L-1B.0.25mol·L-1
C.0.45mol·L-1.D.0.9mol·L-1
解:
Al2(SO4)3、K2SO4、KAl(SO4)2·12H2O的电离方程式分别为:
Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-
K2SO4=2K++SO42-
KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO42-+12H2O
设溶液体积为1L,则n(SO42-)=0.4mol,
n(KOH)=0.4mol=n(OH-)=n(K+),
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
14
0.1mol0.4mol
原混合液中电荷守恒:
2n(SO42-)=1n(K+)+3n(Al3+)
代入n(SO42-)=0.4mol,n(Al3+)=0.1mol,得n(K+)=0.5mol
∴反应后溶液中K+的浓度c(K+)=
=0.45mol·L-1.
【答案】C
练4.(2010·23)某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种:
Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Na+、K+。
为确认溶液组成进行如下实验:
(1)200mL上述溶液,加入足量BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.30g,向沉淀中加入过量的盐酸,有2.33g沉淀不溶。
(2)向
(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L(已换算成标准状况,假定产生的气体全部逸出).由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是()
A.一定存在SO42-、CO32-、NH4+,可能存在Cl-、Na+、K+
B.一定存在SO42-、CO32-、NH4+、Cl-,一定不存在Na+、K+
C.c(CO32-)=0.01mol·L-1,c(NH4+)=c(SO42-)
D.如果上述6种离子都存在,则c(Cl-)>c(SO42-).
解:
由题意知m(BaSO4)=2.33g,
则n(BaSO4)=n(SO42-)=0.01mol,
m(BaCO3)=4.30g-2.33g=1.97g,
则n(BaCO3)=n(CO32-)=0.01mol,
n(NH3)=n(NH4+)=0.05mol,
由电荷守恒:
n(NH4+)+n(Na+)+n(K+)=2n(SO42-)+2n(CO32-)+n(Cl-)
得n(Cl-)=0.01+n(Na+)+n(K+)≥0.01,
所以一定存在SO42-、CO32-、NH4+、Cl-,可能存在Na+、K+
【答案】D
5.测试要求中的D层次要求(5点)
(1)初步学会常见物质的检验Db
(2)初步学会鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法Db
(3)初步学会Cl-、SO42-、CO32-、Fe3+、NH4+、Na+、K+等常见离子的检验方法Db
例5.(2008·26)某待测液中可能含有Al3+、Fe3+、K+、NH4+、C1-等离子,现通过如下实验对其中的阳离子进行检验:
(1)取少量待测液,仔细观察,呈无色;
(2)向上述待测液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成,NaOH溶液过量后沉淀又完全溶解。
实验过程中还有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
据此可以判断该待测液中一定含有的阳离子是,一定没有的阳离子是。
还有一种阳离子没有检验,检验这种离子的实验方法是(填写实验名称),
现象是。
【答案】Al3+、NH4+Fe3+焰色反应
透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色
【解析】2007、2008年的水平测试卷有28题,实验的考察在填空部分有出现,2009年之后试题形式固定,24题“化学与生活”、25题“无机元素化合物推断”、26题与原28题形式一样,是一个有很大难度的A等级区分题。
所以“D层次”要求的实验考察一般综合在第23题选择题和第26题综合计算中。
(4)了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法,能根据试题有关要求设计、评价或改进实验方案,体验科学探究过程D
(5)能根据实验目的记录实验现象和数据,并进行分析和处理,得出正确结论,完成实验报告Db
例6.(2008·24)A.
(2)亚硝酸钠有毒,其外观和咸味与食盐很相似,因此要防止因误食亚硝酸钠而发生事故。
亚硝酸钠和氯化钠的部分性质如下表:
性质
亚硝酸钠
氯化钠
1.酸性条件下的稳定性
微热分解为NO和NO2
微热时不分解
2.熔点
271℃
801℃
3.室温时的溶解度
约80g
约35g
请根据表中信息设计一种鉴别NaNO2和NaCl的方法,写出简单的操作过程、现象和结论:
【答案】
溶于水制成溶液,加入稀硫酸微热,有棕色气体生成者,原物质为NaNO2,否则为NaCl;
或用酒精灯加热,熔化者为NaNO2,不熔者为NaCl;
或取两支试管,各加入5mL水,分别溶解这两种物质,至不再溶解时,溶解量大的为NaNO2,溶解量小的为NaCl。
例7.(2007·28)(10分)某学校化学科研小组从文献资料上获得如下信息:
NaHCO3,在潮湿空气中会缓慢分解成Na2CO3、H2O和CO2。
为了验证这一信息,该科研小组将一瓶在潮湿空气中久置的NaHCO3样品混合均匀后,进行如下实验:
(1)在一个质量为ag的蒸发皿中加入一些样品,称得总质量为bg。
用酒精灯对其充分加热,冷却后称得其总质量为cg。
残留在蒸发皿中的固体是(填化学式)。
(2)另取相同质量的样品放入锥形瓶中,实验装置如图所示。
为了保证实验成功,所选用针筒的最大刻度值应大于(mL)。
(设实验在标准状况下进行)
(3)打开活塞逐滴加入稀硫酸,直至没有气泡产生为止。
针筒中收集到的气体体积折算成标准状况下的体积为VmL(滴入稀硫酸的体积及针筒活塞与内壁的摩擦力忽略不计)。
该科研小组设称取的每份样品中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y,且没有利用化学方程式进行计算,就列出如下算式:
,它们依据的原理是。
根据相似原理,请完成下列算式:
2x+y=。
由上述两算式,该科研小组通过计算,得出了样品中Na2CO3、NaHCO3的质量分数。
【答案】
(1)Na2CO3或Na2CO3固体或固体是Na2CO3(不能写“碳酸钠”)
(3分)
(2)
(b-a)(
近似值可在266~267之间,写单位不扣分)
(3分)
(3)①a碳守恒,Na2CO3和NaHCO3中的C全部变成CO2中的C
(1分)
b等物质的量的Na2CO3和NaHCO3生成等物质的量的CO2
(1分)
或写出以下关系式也给分
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O
Na2CO3~CO2NaHCO3~CO2
n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=n(CO2)
②
(不写单位或写错单位不扣分,写成
不扣分)(2分)
【解析】
(1)2NaHCO3△Na2CO3+H2O↑+CO2↑,
该反应即使本题中没有信息提示,也必须熟练记住,考试说明中有多处要求:
①初步学会鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法Db;
②知道常见的食品添加剂(疏松剂)的组成、性质和作用AI
③通过实例知道某些药物(抗酸药)的主要成分和疗效(AI)
(2)蒸发皿的质量为ag,样品的质量为(b-a)g,
剩余固体Na2CO3的质量为(c-a)g,
Na2CO3~CO2NaHCO3~CO2
106g1mol84g1mol
等质量的Na2CO3和NaHCO3与稀硫酸反应生成CO2,NaHCO3反应生成CO2多,假设样品(b-a)g全部为NaHCO3,则生成CO2体积
V(CO2)=
(b-a)mL
(3)②钠守恒,样品Na2CO3和NaHCO3中的所有Na,最终都在剩余固体Na2CO3(c-a)g中。
例8.(2008·28)(10分)一化学研究性学习小组对某工厂生产印刷电路板后所得废液进行探究(生产原理:
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+)。
请按要求完成下列探究报告。
[探究目的]
从废液中回收铜,并重新得到FeCl3溶液。
[资料获悉]
①3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
②有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:
Fe3+:
2.7~3.7Cu2+:
5.2~6.4Fe3+:
7.6~9.6
[探究思路]
(1)先确定废液的组成及各金属离子的浓度;
(2)选择合适试剂回收铜,并重新得到FeCl3溶液。
[实验探究]
取几滴废液于试管中加水稀释后,滴加KSCN溶液出现血红色,可知废液中除含有Fe2+、Cu2+外,还含有Fe3+。
甲同学取10mL废液,向其中加入足量的AgNO3溶液,得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥,称重得8.61g;乙同学另取10mL废液,加入某试剂将pH调至4.0,使其中Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,而Fe2+、Cu2+仍留在废液中,沉淀经过滤、洗涤、灼烧,冷却后称重得0.32g。
通过计算可知废液中c(Fe3+)=mol·L-1,c(Fe2+)=mol·L-1,c(Cu2+)=mol·L-1。
[交流讨论]
如何回收1L废液中含有的铜,并重新得到FeCl3溶液?
丙同学认为应该先向废液中加入wg铁粉[w=c(Cu2+)×1L×56g·mol-1],使之充分反应置换出铜,过滤,得金属铜。
再向滤液中加入适量的稀硝酸,将Fe2+全部氧化为Fe3+,并进行尾气处理,即可达实验目的。
有些同学认为丙同学的方案不可行,请你评价丙同学的方案有哪些不妥之处?
(不一定填满)
(1)
(2)
(3)
该小组同学根据讨论得到的合理方案进行操作,最终达到了预期目的。
(方案内容略)
[拓展延伸]
请画出1L废液中加入铁粉的物质的量与废液中铜离子的物质的量的关系曲线,并利用图像计算,当铜离子的物质的量减少一半时,加入铁粉的质量是g。
【答案】(10分)
[实验探究]
c(Fe3+)=0.4mol·L-1,c(Fe2+)=1.6mol·L-1,c(Cu2+)=0.8mol·L-1。
(各1分,共3分)
[交流讨论]
(1)加入的铁粉不足,Cu2+剩余(1分)
(2)用HNO3作氧化剂,带入了新的杂质离子NO3-(1分)
(包括其他合理答案,只要答对2点就给2分)
[拓展延伸]
(3分)
33.6(2分)
【解析】
[实验探究]
Ag++Cl-=AgCl↓
m(AgCl)=8.61g
n(Cl-)=n(AgCl)=
=0.06mol
c(Cl-)=
=6mol·L-1
2Fe3+~~2Fe(OH)3~~1Fe2O3
m(Fe2O3)=0.32g
n(Fe3+)=2n(Fe2O3)=
=0.004mol
c(Fe3+)=
=0.4mol·L-1
由电荷守恒:
c(Cl-)=3c(Fe3+)+2c(Fe2+)+2c(Cu2+)……①
2Fe3++Cu=2Fe2++1Cu2+
∴c(Fe2+)=2c(Cu2+),带入①解得
c(Cu2+)=0.8mol·L-1
∴c(Fe2+)=1.6mol·L-1
[交流讨论]
(1)氧化性Fe3+>Cu2+,加入的铁粉先和Fe3+反应,
2Fe3++Fe=3Fe2+,Cu2++Fe=Fe2++Cu,
所以铁粉不足,Cu2+剩余。
(2)用HNO3作氧化剂,带入了新的杂质离子NO3-,将得不到纯净的FeCl3.
[拓展延伸]
n(Fe3+)=1L×0.4mol·L-1=0.4mol
n(Cu2+)=1L×0.8mol·L-1=0.8mol
2Fe3++Fe=3Fe2+,
2mol1mol
0.4mol0.2mol
Fe加入0~0.2mol时,Cu2+未反应,n(Cu2+)=0.8mol,
Cu2++Fe=Fe2++Cu,
1mol1mol
0.8mol0.8mol
Cu2+的减少与Fe的加入量呈1:
1的直线关系,加入0.2molFe时,Cu2+开始减少,加入0.2mol+0.8mol=1.0mol时,Cu2+完全反应,减少到0。
Cu2+减少一半时,加入Fe的量:
n(Fe)=0.2mol+
=0.6mol
m(Fe)=0.6mol×56g·mol-1=33.6g。
例9.(2009·26)两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。
(1)一组同学用图1所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验。
已知:
2Fe+6H2SO4(浓)△Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O。
请你参与探究并回答相关问题。
①检查装置气密性后,将过量的铁屑和一定量的浓硫酸放入烧瓶,塞紧橡皮塞,开始记时。
t1时开始加热,在铁屑表面迅速产生气泡,当有大量气泡产生时,控制反应温度基本不变。
甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2
图1图2
在0~t1时间段,铁屑表面没有气泡生成,说明铁在浓硫酸中发生了;
t1~t2时间段,反应生成的气体是。
②t2时,取少量反应液,先滴加少量新制饱和氯水,然后滴加KSCN,呈现血红色。
若再滴加过量新制饱和氯水,却发现红色褪去。
同学们对红色褪去的原因提出各自的假设。
乙同学的假设是:
溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。
你的另一种假设是SCN-被氧化成了另外的物质;为了验证你的假设,请设计一种简便的实验方案再滴入FeCl3溶液,若不出现红色,则证明假设正确。
(2)另一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。
他们用amolFe和含有bmolHNO3的稀硝酸进行实验,若HNO3只被还原成NO,且反应结束后溶液中含有Fe2+和Fe3+,则
的取值范围是:
;若反应结束后的溶液中,n(Fe3+):
n(Fe2+)=2:
1,则
的值为。
【答案】(10分)
(1)①钝化;SO2、H2②溶液中的SCN-被氧化;
向褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,若不恢复红色,则我的假设成立(或:
向褪色后的溶液中加入KSCN溶液,若恢复红色,则我的假设成立)
(2)
<
<
;
【解析】
(1)①t1~t2时间段,生成气体的速率分两段,有一个变化,根据已知,Fe与浓H2SO4生成SO2、随着反应的进行,硫酸变稀,Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑,所以前一段生成SO2,后一段生成H2。
②Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血红色),只要Fe3+、SCN-中的任何一种不存在,红色就会褪去,氯水中的Cl2、HClO具有强氧化性,可能将Fe3+、SCN-中的一种或两种氧化而导致褪色。
(2)1Fe+4HNO3=1Fe(NO3)3+NO↑+2H2O~~~①
3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O~~~②
溶液中含有Fe2+和Fe3+,则Fe与HNO3按①、②两反应进行,
1Fe+4HNO3=1Fe(NO3)3+NO↑+2H2O~~~①
141
282
3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O~~~②
383
1
1
=
例10.(2010·26)(10分)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。
已知:
①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气,同时生成MnCl2。
②氯气和碱的反应为放热反应。
温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:
3Cl2+6OH-△5Cl-+ClO3-+3H2O
该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
请回答下列问题:
(1)①甲装置用于制备氯气,乙装置的作用是。
(1分)
②该兴趣小组用100mL12mol·L-1盐酸与8.7gMnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得Ca(ClO)2g。
(2分)
(2)小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。
他们讨论后认为,部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高是可能原因。
为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO-、ClO3-两种离子的物质的
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