- 无机非金属材料
- 共23题
甲酸（HCOOH）是一种有刺激性气味的无色液体，有很强的腐蚀性、较强的还原性。熔点8.4℃，沸点100.7℃，能与水、乙醇互溶，加热至160℃ 即分解成二氧化碳和氢气。
14.实验室可用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳：HCOOH浓硫酸
Ⅰ 制备CO Ⅱ Ⅲ 收集CO
①请从下图中挑选所需的仪器，补充图中虚线方框中缺少的气体发生装置：_______、e（填选项序号）（必要的塞子、玻璃管、橡胶管、固定装置已省略）。其中，温度计的水银球应该处于 位置。
② 装置Ⅱ 的作用是 。
15.实验室可用甲酸制备甲酸铜。其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜，碱式碳酸铜再与甲酸反应制得四水甲酸铜[Cu(HCOO)2·4H2O]晶体。相关的化学方程式是：2CuSO4+4 NaHCO3= Cu(OH)2·CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O Cu(OH)2·CuCO3+4HCOOH+ 5H2O=2 Cu(HCOO)2·4H2O+ CO2↑
实验步骤如下：
Ⅰ、碱式碳酸铜的制备：
Ⅱ、甲酸铜的制备： 将Cu(OH)2·CuCO3固
17.请设计实验证明甲酸具有较强的还原性： 。
正确答案
①a、c 
②防止水槽中的水因倒吸而流入蒸馏烧瓶中
解析
①该反应的制取原理为 液+液
② 生成的气体中含有CO、HCOOH和H2O，HCOOH易溶于水，会发生倒吸现象，需在收集前加一个安全瓶，故装置Ⅱ的作用是防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中，故答案为：防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中；
考查方向
解题思路
①该反应的制取原理为 液+液
② 生成的气体中含有CO、HCOOH和H2O，HCOOH易溶于水，会发生倒吸现象，需在收集前加一个安全瓶；
易错点
本题考查了化学实验装置的综合应用，题目难度中等，明确实验目的及发生反应的原理为解答关键，只有掌握化学实验装置的特点及综合应用方法，试题培养了学生的化学实验能力。
正确答案
①研细并混合均匀
②出现黑色固体
③取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，说明沉淀已洗涤干净；若产生白色沉淀，说明沉淀未洗涤干净。
④防止甲酸铜晶体析出
⑤洗去晶体表面的水和其它杂
解析
①因为是取混和固体多次加入热水中，故两种固体要混合均匀，而NaHCO3固体和CuSO4·H2O晶体均易结成块，固要研细才可混和均匀；
②氢氧化铜和碳酸铜受热均不稳定易分解，前者生成黑色的氧化铜和水，后者者黑色的氧化铜和二氧化碳，所以温度过高会使它们分解，出现黑色固体，说明温度过高；
③步骤ⅱ的后续操作有过滤、洗涤（洗去硫酸根离子），检验沉淀是否已洗涤干净的方法为取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，说明沉淀已洗涤干净；若产生白色沉淀，说明沉淀未洗涤干净。
④蒸发浓缩后甲酸铜的浓度比较高，如果冷却至常温会以晶体的形式析出，故要“趁热”过滤；
⑤将滤液冷却结晶后，析出的晶体表面一定会残留有溶液中的其它物质，如表面上有水，还有一些其它的溶质都有可能残留在上面，故用乙醇洗涤晶体的目的是洗去晶体表面的水和其它杂质；
考查方向
解题思路
①因为是取混和固体多次加入热水中，故两种固体要混合均匀；
②氢氧化铜和碳酸铜受热均不稳定易分解，出现黑色固体，说明温度过高；
③检验沉淀是否已洗涤干净的方法为取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，说明沉淀已洗涤干净；若产生白色沉淀，说明沉淀未洗涤干净。
④蒸发浓缩后甲酸铜的浓度比较高，如果冷却至常温会以晶体的形式析出，故要“趁热”过滤；
⑤用乙醇洗涤晶体的目的是洗去晶体表面的水和其它杂质；
易错点
本题考查了化学实验装置的综合应用，题目难度中等，明确实验目的及发生反应的原理为解答关键，只有掌握化学实验装置的特点及综合应用方法，试题培养了学生的化学实验能力。
正确答案
往甲酸溶液中滴加氢氧化钠溶液调成碱性。再取该溶液几滴滴加到2mL新制银氨溶液中，水浴加热，有银镜生成。
解析
甲酸含有醛基，醛基有还原性，设计如下实验证明甲酸具有较强的还原性：往甲酸溶液中滴加氢氧化钠溶液调成碱性。再取该溶液几滴滴加到2mL新制银氨溶液中，水浴加热，有银镜生成。
考查方向
解题思路
甲酸含有醛基，醛基有还原性，设计如下实验证明甲酸具有较强的还原性。
易错点
本题考查了化学实验装置的综合应用，题目难度中等，明确实验目的及发生反应的原理为解答关键，只有掌握化学实验装置的特点及综合应用方法，试题培养了学生的化学实验能力。
10． I．“低碳经济”时代，科学家利用“组合转化”等技术对CO2进行综合利用。
（1）CO2和H2在一定条件下可以生成乙烯：
6H2(g)+2CO2(g)
已知：H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，CH2=CH2(g)的燃烧热为1411.0 kJ·mol-1，H2O(g)=
（2）上述生成乙烯的反应中，温度对C
①温度越高，催化剂的催化效率越高
②温度低于250℃时，随着温度升高，乙烯的产率增大
③M点平衡常数比N点平衡常数大
④N点正反应速率一定大于M点正反应速率
⑤增大压强可提高乙烯的体积分数
（3）2012年科学家根据光合作用原理研制出“人造树叶”。右图是“人造树叶”的电化学模拟实验装置图，该装置能将H2O和CO2转化为O2和有机物C3H8O。
阴极的电极反应式为：_________________________
II．为减轻大气污染，可在汽车尾气排放处加装催化转化装置，反应方程式为：
2NO(g)+2CO(g)
（4）上述反应使用等质量的某种催化剂时，温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响对比实验如下表，c(NO)浓度随时间(t)变化曲线如下图：
①表中a=___________。
②实验说明，该反应是__________反应(填“放热”或“吸热”)。
③若在500℃时，投料
（5）使用电化学法也可处理NO的污染，装置如右图。已知电解池阴极室中溶液的pH在4～7之间，写出阴极的电极反应式：_____________。吸收池中除去NO的离子方程式为：__________________________________。
正确答案
（1）－39.8
（2）① ② ④
（3）3CO2＋18H＋＋18e－＝C3H8O＋5H2O
（4）① 1.20×10－3
② 放热
③主要有三种情况：
第一种情况：设c(NO)=1mol·L－1 ，则K＝160
第二种情况：设c(NO)=amol·L－1 ，则K＝
第三种情况：设n(NO)=amol，容器的容积为V L，则K＝
（5）2HSO3－＋2H＋＋2e－＝S2O42－＋2H2O
2NO＋2S2O42－＋2H2O＝N2＋4HSO3－
解析
I．（1）已知：H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，CH2=CH2(g)的燃烧热为1411.0 kJ·mol-1，H2O(g)=
①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol；
②CH2=CH2(g)+3O2(g)=2H2O(l)+2CO2 (g) △H=-1411.0kJ/mol；
③H2O(g)=
则利用盖斯定律将6①-②-4③可得：
6H2(g)+2CO2(g)
（2）①温度在250℃时，催化剂的催化效率最高，错误；
②温度低于250℃时，随着温度升高，乙烯的产率减小，错误；
③M点二氧化碳的平衡转化率比N点大，平衡常数比N点平衡常数大，正确；
④该反应是放热反应，温度升高，向逆反应方向进行，N点正反应速率一定小于M点正反应速率，错误；
⑤增大压强，反应向正反应方向进行，可提高乙烯的体积分数，正确。
故选①②④。
（3）阴极发生还原反应，阴极的电极反应式为：3CO2＋18H＋＋18e－＝C3H8O＋5H2O；
II．（4）①验证温度对化学反应速率的影响规律时，要确保其他条件相同而只有温度不同的情况下比较。验证催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律时，要确保其他条件相同而只有催化剂的比表面积不同的情况下比较。由于I与II的催化剂比表面积不同，所以，其他的量必须相同，即a=1.20×10-3；又因为I与III的温度不同，要确保其他条件相同，因此b=82；
②从图示可见，I和III催化剂比表面积相同，温度不同，III温度比I温度高，NO转化率降低，升高温度反应向逆反应方向进行，该反应是放热反应；
③若在500℃时，投料
2NO(g)+2CO(g)
起始浓度(mol/L) 1 1 0 0
转化浓度(mol/L) 0.8 0.8 0.8 0.4
平衡浓度(mol/L) 0.2 0.2 0.8 0.4
则此温度时的平衡常数K=(0.82×0.4)/(0.22×0.22)=160
第二种情况：设c(NO)=amol·L－1 ，则K＝
第三种情况：设n(NO)=amol，容器的容积为V L，则K＝
（5）电解池阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极发生还原反应，电极反应式：2HSO3－＋2H＋＋2e－＝S2O42－＋2H2O；吸收池中除去NO的离子方程式为：2NO＋2S2O42－＋2H2O＝N2＋4HSO3－。
考查方向
解题思路
I．（1）已知：H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，CH2=CH2(g)的燃烧热为1411.0 kJ·mol-1，H2O(g)=
①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol；
②CH2=CH2(g)+3O2(g)=2H2O(l)+2CO2 (g) △H=-1411.0kJ/mol；
③H2O(g)=
则利用盖斯定律将6①-②-4③可得：
6H2(g)+2CO2(g)
（2）①温度在250℃时，催化剂的催化效率最高；
②温度低于250℃时，随着温度升高，乙烯的产率减小；
③M点二氧化碳的平衡转化率比N点大，平衡常数比N点平衡常数大；
④该反应是放热反应，温度升高，向逆反应方向进行，N点正反应速率一定小于M点正反应速率；
⑤增大压强，反应向正反应方向进行，可提高乙烯的体积分数。
（3）阴极发生还原反应，阴极的电极反应式为：3CO2＋18H＋＋18e－＝C3H8O＋5H2O；
II．（4）①验证温度对化学反应速率的影响规律时，要确保其他条件相同而只有温度不同的情况下比较。验证催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律时，要确保其他条件相同而只有催化剂的比表面积不同的情况下比较。
②从图示可见，I和III催化剂比表面积相同，温度不同，III温度比I温度高，NO转化率降低，升高温度反应向逆反应方向进行，该反应是放热反应；
③若在500℃时，投料
2NO(g)+2CO(g)
起始浓度(mol/L) 1 1 0 0
转化浓度(mol/L) 0.8 0.8 0.8 0.4
平衡浓度(mol/L) 0.2 0.2 0.8 0.4
则此温度时的平衡常数K=(0.82×0.4)/(0.22×0.22)=160
第二种情况：设c(NO)=amol·L－1 ，则K＝
第三种情况：设n(NO)=amol，容器的容积为V L，则K＝
（5）电解池阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极发生还原反应，电极反应式：2HSO3－＋2H＋＋2e－＝S2O42－＋2H2O；吸收池中除去NO的离子方程式为：2NO＋2S2O42－＋2H2O＝N2＋4HSO3－。
易错点
该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题基础性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生的逻辑推理能力。该题的关键是利用好化学平衡。
知识点
11．[化学—选修4物质结构与性质]
H2O和CS2分子中的原子都达到稳定结构。
（1）上述四种元素电负性由大到小的顺序是：___________________。
（2）上述四种元素第一电离能比同周期相邻两种元素都小的元素是：_______。
（3）CS2分子中
（4）用“大于”、“小于”或“等于”回答本问题：
①CS2在其晶体中的配位数_______H2O在其晶体中的配位数
②硫氰酸(H—S—C≡N)的熔点_____异硫氰酸(H—N=C=S)的熔点
（5）已知TiCl4熔点为37℃，沸点为136℃，熔融态不导电，可知TiCl4为____晶体。
（6）六方氮化硼(BN)的晶胞结构如右图所示。
①晶胞内的四个原子(如白球所示)所形成的空间结构为______形
②硼原子的杂化方式为_________。
③晶胞边长为a nm则其密度为____g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA)
正确答案
（1）O＞S＞C＞H
（2）O、S
（3）1：1
（4）①大于
②小于
（5）分子
（6）①正四面体
② sp3
③
解析
（1）H、O、C、S四种元素中，非金属性越强，电负性越大，电负性由大到小的顺序是：O>S>C>H；
（2）因为VA族元素原子最外层p电子处于半充满状态，较稳定，第一电离能比同周期相邻两种元素都小的元素是VIA族元素原子：O、S；
（3）CS2分子结构与二氧化碳相似，有2个
（4）①CS2是分子晶体，只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆积，每个分子周围有12个紧邻的分子，在其晶体中的配位数为12；H2O有分子间氢键－不具有分子密堆积特征，在其晶体中的配位数为4；CS2在其晶体中的配位数大于H2O在其晶体中的配位数；
②分子的极性越大，熔沸点越高，因此硫氰酸(H—S—C≡N)的熔点小于异硫氰酸(H—N=C=S)的熔点；
（5）TiCl4熔点为37℃，沸点为136℃，熔融态不导电且熔沸点较低，可知TiCl4为分子晶体；
（6）①晶胞内的四个原子(如白球所示)，每两个原子之间距离相等，且是立体构型，所形成的空间结构为正四面体形；
②硼原子中心原子的价电子对数=(3+5)/2=4，杂化方式为sp3杂化。
③晶胞中原子数目分别为4，8×1/8+6×1/2=4，每个晶胞中原子的质量为(100/NA)g，晶胞边长为a nm，晶胞体积为(a×10-7m)3=a3×10-21m3，则其密度为g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
考查方向
解题思路
（1）H、O、C、S四种元素中，非金属性越强，电负性越大；
（2）因为VA族元素原子最外层p电子处于半充满状态，较稳定，第一电离能比同周期相邻两种元素都小的元素是VIA族元素原子；
（3）CS2分子结构与二氧化碳相似，有2个
（4）①CS2是分子晶体，只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆积，每个分子周围有12个紧邻的分子，在其晶体中的配位数为12；H2O有分子间氢键－不具有分子密堆积特征，在其晶体中的配位数为4；CS2在其晶体中的配位数大于H2O在其晶体中的配位数；
②分子的极性越大，熔沸点越高；
（5）熔融态不导电且熔沸点较低；
（6）①每两个原子之间距离相等，且是立体构型；
②硼原子中心原子的价电子对数=(3+5)/2=4，杂化方式为sp3杂化。
③晶胞中原子数目分别为4，8×1/8+6×1/2=4，每个晶胞中原子的质量为(100/NA)g，晶胞边长为a nm，晶胞体积为(a×10-7m)3=a3×10-21m3，则其密度为g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
易错点
本题考查的知识点较多，难度较大，平时应该注意知识的积累。
知识点
28．硫是一种生命元素，组成某些蛋白质时离不开它。SO2是硫的一种重要氧化物，为探究SO2的性质，某化学兴趣小组的同学设计了如下系列实验：
（1）为验证SO2具有还原性。将SO2气体通入溴水中，溴水褪色。写出反应的化学方程式
__________________________。
（2）已知与SO2 Na2O2的反应，为进一步探究Na2O2与SO2的反应，用如图所示装置进行实验。
① 写出A中反应的化学方程式__________________________。
② B装置的作用是_______________。
③ 在F处检验到有O2生成，据此甲同学认为Na2O2与SO2发生了反应，反应的化学方程式为
__________________________。
④乙同学认为Na2O2与SO2反应除生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成，为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下实验方案。.
上述方案_________（“合理”或“不合理”），简要说明理由_________。
⑤E装置中溶液呈碱性，为检验吸收液中其他阴离子，完成下列实验方案。
正确答案
（1） SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr
（2）
① H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + SO2↑ + H2O
②干燥吸水
③2Na2O2+ 2SO2 = 2Na2SO3+O2
④不合理
稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡，如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水也能将亚硫酸根氧化成硫酸根
⑤取步骤I中白色沉淀于试管中，加入过量的稀盐酸
吸收液中存在SO32一和SO42一
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石CaMgSi2O6、斜长石CAlSi3O8和橄榄石(Mg或Fe)2SiO4等，下列说法或分析不正确的是
正确答案
解析
略
知识点
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