1、1专项突破二 元素及其化合物综合题的突破方法1.金属元素及其化合物在生产生活中应用日趋广泛,根据相关化学知识,回答下列问题:(1)金属钠在空气中燃烧的产物常用于呼吸面具中的供氧剂,钠原子的结构示意图为 ,请写出其燃烧产物用作供氧剂的原理: (用化学方程式表示)。 (2) Mg 的中子数为 ,化合物 MgO 的化学键类型为 。 (3)重铬酸钾(K 2Cr2O7)是一种应用广泛的强氧化剂,利用酸性 K2Cr2O7的相关性质可以用来检测酒驾。已知将 K2CrO4溶于稀硫酸酸化得到重铬酸钾溶液,请写出酸化 K2CrO4制备 K2Cr2O7溶液的离子方程式: ,这一过程溶液从 色变成 色。 (4)为了避
2、免轮船的钢质外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强的金属以保护轮船外壳,这种金属防护的方法叫做 。 (5)向 5.2 g Fe3O4、Fe 2O3、Cu 的混合物中加入 0.5 molL-1的硫酸溶液 140 mL 时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含 Fe3+,若用过量的 CO 在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为 g。 2.碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。(1)采用装置 A,在高温下将 x 克钢样中碳、硫转化为 CO2、SO 2。气体 a 的成分是 。 若钢样中硫以 FeS 形式存在,A 中反应:3
3、FeS+5O 2 1 +3 。 (2)将气体 a 通入测硫装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量。H 2O2氧化 SO2的化学方程式: 。 用 NaOH 溶液滴定生成的 H2SO4,消耗 z mL NaOH 溶液。若消耗 1 mL NaOH 溶液相当于硫的质量为 y 克,则该钢样中硫的质量分数: 。 2(3)将气体 a 通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的含量。气体 a 通过 B 和 C 的目的是 。 计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是 。 3.NH 3与 NO2是常见的氮的化合物,研究它们的综合利用有重要意义。(1)NO2产生的环境问题有 (填一种)。 (2)热电厂通常用 NH3
4、消除燃煤烟气中的 NO2,写出该反应的化学方程式: 。 (3)氨气与氯化氢气体混合的现象是 ,该反应可用于 。 (4)若将少量氨气与过量氯气混合,则生成一种酸性气体和另一种化合物 A,A 中所有原子均满足 8 电子稳定结构,试写出 A 的电子式: ,A 在一定条件下能与水反应,可用于饮用水的消毒,试写出此反应的化学方程式: 。 .向 SO2的饱和溶液中加入 BaCl2溶液无明显现象,得混合溶液 M。(5)若将下列各物质分别加入溶液 M 中,均可产生沉淀。其中原理相同、沉淀相同的是 。 a.氨水、NaOH 溶液 b.氯水、FeCl 3溶液c.H2S 溶液、氯水 d.硫酸、溴水(6)若向溶液 M
5、中加入 CaCO3粉末,则产生亚硫酸钡沉淀,请用化学反应原理予以解释(用离子方程式结合必要的文字说明) 。 4.某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物 PM2.5(直径小于等于 2.5 m的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对 PM2.5、SO 2、NO x等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:(1)将 PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:离子 K+ Na+ N S N Cl-浓度/molL -1 410-6 610-6 210-5 410-5 310-5 210-5根据表中数据判断 PM2.5的
6、酸碱性为 ,试样的 pH= 。 (2)为减少 SO2的排放,常采取的措施有:3将煤转化为清洁气体燃料。已知:H 2(g)+ O2(g) H2O(g) H=-241. 8 kJmol -1C(s)+ O2(g) CO(g) H=-110.5 kJmol -1写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。 洗涤含 SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。 a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3(3)汽车尾气中 NOx和 CO 的生成及转化已知汽缸中生成 NO 的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) H0若 1 mol 空气含 0.8 mol N2和 0.2 mol
7、 O2,1 300 时在密闭容器内反应达到平衡 ,测得NO 为 810-4 mol。计算该温度下的平衡常数 K= 。 汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内 NO 排放量越大,原因是 。 汽车燃油不完全燃烧时产生 CO,有人设想按下列反应除去 CO:2CO(g) 2C(s)+O2(g)已知该反应的 H0,简述该设想能否实现的依据: 。 目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少 CO 和 NO 的污染,其化学反应方程式为 。 答案精解精析4(3)K2CrO4溶于稀硫酸酸化得到 K2Cr2O7溶液,离子方程式为 2Cr +2H+ Cr2 +H2O,溶液颜色由黄色变为橙色。(4)该方法没有外接电源,
8、因此是牺牲阳极的阴极保护法。(5)根据题意,反应后的溶液中只有 FeSO4和 CuSO4,二者物质的量之和等于硫酸的物质的量,即 0.14 L0.5 molL-1=0.07 mol,混合物中的 O 与硫酸中的 H+结合,即 n(O)=n(H2SO4)=0.07 mol,若用过量的 CO 在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量m=nM=0.07 mol16 gmol-1=1.12 g。2. 答案 (1)O 2、SO 2、CO 2 Fe 3O4 SO2(2)H 2O2+SO2 H2SO4 (3)排除 SO2对 CO2测定的干扰吸收 CO2前、后吸收瓶的质量5沉淀解析 (1)NO 2产生的环
9、境问题有光化学烟雾、酸雨、臭氧空洞等。 (2)NH3与 NO2发生氧化还原反应生成 N2和 H2O。(3)NH3与 HCl 反应生成 NH4Cl 固体,可观察到产生白烟,该反应可以用于检验 NH3、HCl 是否泄漏,可以用于气体的验满等。(4)A 中所有原子均满足 8 电子稳定结构,则只能是 N 和 Cl 形成的化合物,根据 N、Cl 的原子结构,可以推断出 A 为 NCl3,电子式为 。根据题中信息可写出NCl3与 H2O 反应的化学方程式为 NCl3+3H2O 3HClO+NH3。(5)a 项,氨水、NaOH 溶液均可将 SO2转化为 S ,最终生成 BaSO3沉淀,原理相同;b 项,加入
10、氯水、FeCl 3溶液,Cl 2、Fe 3+均可将 SO2氧化为 S ,最终生成 BaSO4沉淀,原理相同;c项,加入 H2S 溶液,发生反应 2H2S+SO2 3S+2H 2O,生成的沉淀为 S,加入氯水,Cl 2将 SO2氧化为 S ,最终生成 BaSO4沉淀,原理不同,沉淀也不相同;d 项,加入硫酸,S 与 Ba2+反应生成 BaSO4沉淀,加入溴水,Br 2将 SO2氧化为 S ,最终生成 BaSO4沉淀,原理不同。4. 答案 (1)酸性 4(2)C(s)+H 2O(g) CO(g)+H2(g) H=+131.3 kJmol -1 a、b6(3)410 -6 温度升高,反应速率加快,平衡右移该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不自发进行2CO+2NO 2CO2+N2
