- 化学科学特点
- 共348题
2.下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是
正确答案
解析
A.海带提碘是由KI变为I2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误;B.氯碱工业是由NaCl的水溶液在通电时反应产生NaOH、Cl2、H2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误;C.氨碱法制取碱的过程中没有元素化合价的变化,是非氧化还原反应,正确;D.海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误。故选项C正确。
考查方向
解题思路
氨碱法制取碱是把足量的氨气通入饱和的食盐水中,再通入足量的二氧化碳气体,利用碳酸氢钠的溶解度较小的特点使其沉淀析出。发生的反应方程式是:NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
易错点
物质的工业制备不清楚原理。
知识点
1.化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释不正确的是( )
正确答案
C
解析
A.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性可氧化乙烯,故A正确。B. SiO2是酸性氧化物,只所以能溶于氢氟酸是硅具有亲氟性的原因,故B错。C.过氧化钠与二氧化碳反应变价元素只有过氧化钠中负一价的氧,并非二氧化碳被氧化,故C错误。D.Al(OH)3受热分解生成H2O并吸收大量的热量,使周围环境温度降低,且生成的氧化铝熔点较高,附着在可燃物表面,从而阻止可燃物燃烧,故D正确。
考查方向
解题思路
A.水果在生长过程中会产生植物激素,来促使植物的果实成熟。常常将浸泡有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中,就可以用KMnO4的强氧化性将水果产生的乙烯氧化为CO2气体,由于乙烯浓度降低,所以保鲜时间可以更长一些,从而防止了水果的腐烂变质;B.氢氟酸与玻璃的主要成分SiO2发生反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,故可用氢氟酸蚀刻玻璃,但在该反应中Si02不表现酸性;C.过氧化钠与二氧化碳反应变价元素只有过氧化钠中负一价的氧,过氧化钠既是氧化剂,又是还原剂,并非二氧化碳被氧化。D.Al(OH)3受热易分解,产生水并吸收热量,使周围环境温度降低,故可用作阻燃剂。
易错点
A.不了解高锰酸钾会吸收部分乙烯的原理是氧化作用。B.氢氟酸与Si02反应不是由于Si02酸性氧化物的性质;C.不清楚过氧化钠与二氧化碳反应中过氧化钠既是氧化剂,又是还原剂,并非二氧化碳被氧化。D.不仅Al(OH)3受热分解吸热,同时产生水并吸收热量,使周围环境温度降低。
知识点
重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工原料,在化学工业和制药工业中常用作氧化剂。可用一种铬铁矿(主要成分:FeO·Cr2O3,还含有少量的Al2O3)通过以下流程来制取重铬酸钠。
回答下列问题:
23.写出Cr元素基态原子的外围电子排布式____。
24.步骤I中反应的化学方程式为:4FeO·Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)=8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g),反应中被氧化的元素是 ,生成2 mol Fe2O3时转移电子的物质的量为 mol。
25.步骤II中加入NaOH溶液时发生的化学反应方程式为 。
26.+3、+6价铬都有很强的毒性,+6价铬的毒性更高,可诱发肺癌和鼻咽癌。工业上常用电解法来处理含Cr2O72-的废水,电解装置模拟示意图如右图(电极材料为铁和石墨)。通电后,Cr2O72-在b极附近转变为Cr3+,一段时间后Cr3+最终可在a极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。a电极的电极材料是____,b电极附近生成Cr3+的反应的离子方程式是____。
27.将含Cr2O3为50%的铬铁矿30.4 kg,按上述流程制取产品Na2Cr2O7·2H2O,假设整个流程中铬元素的利用率为80%,则最终能制得Na2Cr2O7·2H2O kg。
正确答案
(1)3d54s1
解析
(1):Cr元素在第4周期,结合洪特规则,可知其有4个电子层,第一层2个电子,第二层排满8个电子,第三层最大容量18个电子,但由于亚层电子数量在半满态时性质比较稳定,故其亚层应该是3s23p63d5,第四层为一个电子,由于能级交错现象,其电子排布为1s22s22p63s23p64s13d5,由于习惯将相同电子层的写在一起,故为1s22s22p63s23p63d54s1,外层电子排布为3d54s1;
考查方向
解题思路
根据洪特规则,推断Cr元素的电子排布,由Al的两性写出其与碱的反应方程式,结合化学反应方程式及其中的化合价变化,判断电子的转移和其中反应物的物质的量之间的关系,根据点解的特性结合图示中的信息和电极材质的化学特性,判断相应电极的材质;由题目给出的反应物和生成物推断响应电极的电化学方程式;应用反应物和生成物中的关键元素物质的量守恒判断产物的质量,
易错点
相关规则和原理理解不清,以及点解的特点
正确答案
(2)Fe、Cr ;28
解析
(2):由化学方程式:4FeO·Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)=8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g)可知,其中化合价升高的有Fe元素和Cr元素,反应物和生成物相比,Fe2+→Fe3+,Cr3+→Cr6+,生成2mol的Fe2O3,参照反应式各个物质的系数,则同时生成8mol的Na2CrO4,故转移的电子物质的量为4mol+24mol=28mol;
考查方向
解题思路
根据洪特规则,推断Cr元素的电子排布,由Al的两性写出其与碱的反应方程式,结合化学反应方程式及其中的化合价变化,判断电子的转移和其中反应物的物质的量之间的关系,根据点解的特性结合图示中的信息和电极材质的化学特性,判断相应电极的材质;由题目给出的反应物和生成物推断响应电极的电化学方程式;应用反应物和生成物中的关键元素物质的量守恒判断产物的质量,
易错点
相关规则和原理理解不清,以及点解的特点
正确答案
(3)2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O
解析
(3):由于Al具有两性,故其氧化物与碱反应:Al2O3+NaOH=NaAlO2+H2O;
考查方向
解题思路
根据洪特规则,推断Cr元素的电子排布,由Al的两性写出其与碱的反应方程式,结合化学反应方程式及其中的化合价变化,判断电子的转移和其中反应物的物质的量之间的关系,根据点解的特性结合图示中的信息和电极材质的化学特性,判断相应电极的材质;由题目给出的反应物和生成物推断响应电极的电化学方程式;应用反应物和生成物中的关键元素物质的量守恒判断产物的质量,
易错点
相关规则和原理理解不清,以及点解的特点
正确答案
(4)石墨 ;Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
解析
(4):30.4kg 含50%Cr2O3的铬铁矿,其含Cr2O3为30.4kg×50% = 15.2kg,参与反应时其利用率为80%,则参与反应的Cr2O3为15.2kg×80% = 12.16kg,Cr2O3的相对原子质量为152,根据Cr元素物质的量守恒,1分子Cr2O3生成1分子的Na2Cr2O7·2H2O,而Na2Cr2O7·2H2O相对分子质量为298,所以相对分子质量之比:152 / 298 = 12.16 / M(Na2Cr2O7·2H2O) , 故M(Na2Cr2O7·2H2O)=23.84kg
考查方向
解题思路
根据洪特规则,推断Cr元素的电子排布,由Al的两性写出其与碱的反应方程式,结合化学反应方程式及其中的化合价变化,判断电子的转移和其中反应物的物质的量之间的关系,根据点解的特性结合图示中的信息和电极材质的化学特性,判断相应电极的材质;由题目给出的反应物和生成物推断响应电极的电化学方程式;应用反应物和生成物中的关键元素物质的量守恒判断产物的质量,
易错点
相关规则和原理理解不清,以及点解的特点
正确答案
(5)23.84
解析
考查方向
解题思路
根据洪特规则,推断Cr元素的电子排布,由Al的两性写出其与碱的反应方程式,结合化学反应方程式及其中的化合价变化,判断电子的转移和其中反应物的物质的量之间的关系,根据点解的特性结合图示中的信息和电极材质的化学特性,判断相应电极的材质;由题目给出的反应物和生成物推断响应电极的电化学方程式;应用反应物和生成物中的关键元素物质的量守恒判断产物的质量,
易错点
相关规则和原理理解不清,以及点解的特点
6. 中华文明源远流长,下面中国国宝级文物的表面不会因电化学腐蚀被氧化的是
正确答案
知识点
锗是重要的半导体材料,应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。一种提纯二氧化锗粗品(主要含GeO2、As2O3)的工艺如下:
已知:①“碱浸”过程中的反应为:
GeO2+2NaOH=Na2GeO3+H2O
As2O3+2NaOH=2NaAsO2+H2O
②“蒸馏”过程中的反应为:Na2GeO3+6HCl=2NaCl+GeCl4+3H2O
③GeCl4的熔点为-49. 5 ℃,AsCl3与GeCl4的沸点分别为130.2℃、84℃。
27.锗的原子序数为32,锗在元素周期表中的位置为第 周期 族。
28.“氧化除砷”的过程是将NaAsO2氧化为Na3AsO4,其反应方程式为: 。
29.传统的提纯方法是将粗品直接加入盐酸中蒸馏,其缺点是 。
30.工业上与蒸馏操作相关的设备有
31.“水解”操作时发生的化学反应方程式为 ,“水解”操作时保持较低温度有利于提高产率,其最可能的原因是 (答一条即可)。
32.若1吨二氧化锗粗品(含杂质30%)经提纯得0.745吨的高纯二氧化锗产品,则杂质脱除率为 。
正确答案
第四周期;第IVA族
解析
36-32=4,Kr(36)是第四周期的稀有气体,所以是第四周期第ⅣA,差为4,所以是第ⅣA族。
考查方向
元素周期表知识点
解题思路
记住每个周期的稀有气体原子序数:第一周期He 2第二周期Ne10第三周期Ar 18
第四周期Kr 36第五周期Xe 54第六周期Rn 86。找到最邻近的求差36-32=4,Kr(36)是第四周期的稀有气体,所以是第四周期第ⅣA,差为4,所以是第ⅣA族。
易错点
无
教师点评
常识题,考察学生基本功。
正确答案
3NaAsO2+NaClO3+6 NaOH=3 Na3AsO4+NaCl+3H2O
解析
首先根据得失电子数相等写出 3NaAsO2+NaClO3 =3 Na3AsO4+NaCl,因为是题中流程图上标明加入了NaOH,根据钠元素和氢元素守恒写出答案:3NaAsO2+NaClO3+6 NaOH=3 Na3AsO4+NaCl+3H2O。
考查方向
这是一个典型的陌生情境下的化学方程式的书写题。
解题思路
氧化除砷的过程是将NaAsO2氧化为Na3AsO4,而NaClO3的还原产物可以根据氧化还原反应的规律来判断是NaCl,可以有得失电子数相等写出 3NaAsO2+NaClO3 =3 Na3AsO4+NaCl,因为是题中流程图上标明加入了NaOH,根据钠元素和氢元素守恒写出答案:3NaAsO2+NaClO3+6 NaOH=3 Na3AsO4+NaCl+3H2O。
易错点
在强碱性溶液中氯酸钠的还原产物是氯化钠,不是氯气。
教师点评
此题综合性较强,要能根据电子守恒和元素守恒来解答。
正确答案
馏出物中将会含有AsCl3,降低了产品纯度
解析
传统的提纯方法是将粗品直接加入盐酸中蒸馏,其缺点是馏出物中将会含有AsCl3,降低了产品纯度。
解题思路
粗品的成分是:GeO2、As2O3,As2O3与HCl反应生成AsCl3。
易错点
1、锗在元素周期表中的位置判定。2、水解”操作时发生的化学反应方程式书写。
正确答案
考查方向
正确答案
GeCl4+(n+2) H2O=GeO2·n H2O↓+4HCl;该水解反应为放热反应,温度较低时反应平衡常数较大,反应物平衡转化率更高;或温度高时GeCl4易挥发降低产率;
易错点
1、锗在元素周期表中的位置判定。2、水解”操作时发生的化学反应方程式书写。
正确答案
85%
易错点
1、锗在元素周期表中的位置判定。2、水解”操作时发生的化学反应方程式书写。
18. 500 ℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ,反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
下列说法正确的是
正确答案
解析
A.CO(g)+H2O(g)O2(g)+H2(g),反应前后气体体积不变,增大压强会增大反应速率,正逆反应速率同等程度增大,平衡不变,故A错误;
B.CO与H2O按物质的量比1:1反应,充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O与充入1.20 mol CO和0.6molH2O,平衡时生成物的浓度对应相同,t1min时n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.6mol-0.4mol=0.2mol,t2min时n(H2O)=0.2mol,说明t1min时反应已经达到平衡状态,根据化学方程式可知,则生成的n(CO2)=0.4mol,故B正确;
C..保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大,故C正确;
D.依据化学方程式结合图表数据列式计算,
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始量(mol) 1.2 0.6 0 0
变化量(mol) 0.4 0.4 0.4 0.4
t1时刻(mol) 0.8 0.2 0.4 0.4
t2时刻(mol) 0.8 0.2 0.4 0.4
t2时刻物质物质的量和t1时刻物质的量相同,说明t1时刻该反应达到平衡状态,故D错误
考查方向
化学平衡的影响因素
解题思路
A.反应前后气体体积不变,增大压强会增大反应速率,正逆反应速率同等程度增大,平衡不变;
B.CO与H2O按物质的量比1:1反应,充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O与充入1.20 mol CO和0.6mol H2O到达平衡时对应生成物的浓度、物质的量相同;
C.保持其他条件不变,增加一种反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,另一种反应物的转化率增大;
D.依据化学方程式结合图表数据列式计算t1、t2时刻一氧化碳和水的物质的量,比较物质的量,当物质的量不变时说明反应达到平衡状态;
易错点
B项中两种情况下的等效
教师点评
本题属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对速率概念与计算,平衡常数概念与计算,平衡移动等有关内容理解和掌握程度,题目难度中等
知识点
5. 化学反应的实质是( )
正确答案
解析
化学反应的实质就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程,是分子裂解为原子,原子再重新组成分子的过程
考查方向
化学反应的实质
解题思路
化学反应的实质是“旧键的断裂,新键的形成”,据此解题
易错点
基础知识的积累
教师点评
本题考查化学反应的实质,题目难度不大,学习中注意相关基础知识的积累
知识点
15.下列实验说法正确的是
正确答案
解析
A.硫酸铝在水中水解生成氢氧化铝和硫酸,硫酸为难挥发性酸,所以最终得到的产物是硫酸铝,故A错误;
B.配制氢氧化铜悬浊液时NaOH一定要过量,否则氢氧化铜受热会分解生成黑色的氧化铜,故B正确;
C.高温下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁,为黑色固体,故C错误;
D.应与足量盐酸反应,少量稀盐酸无法确定成分,故D错误
考查方向
化学实验方案的评价
解题思路
A.硫酸铝在水中水解生成氢氧化铝和硫酸,硫酸为难挥发性酸;
B.确保氢氧化钠过量,氢氧化铜呈悬浊状;
C.高温下铁与水蒸气反应生成黑色固体;
D.应与足量盐酸反应
易错点
B项:配制氢氧化铜悬浊液时NaOH一定要过量
教师点评
本题考查化学实验方案的评价,涉及盐类的水解、物质的制备以及物质含量的测定等知识,侧重于学生的分析能力和元素化合物知识的综合理解和运用的考查,难度不大,注意相关基础知识的积累
知识点
1.下列生活中常见的过程或现象不属于化学变化的是( )
正确答案
解析
A.天然气主要成分为甲烷,甲烷燃烧生成了二氧化碳和水,反应的方程式是:CH4+2O2CO2+2H2O,有新物质生成,属于化学变化,故A不选;
B.丁达尔效应为胶体独有的性质,指光照射胶体,在垂直光的传播方向有一条光亮的通路,没有新物质生成,属于物理变化,故B选;
C.蛋白质受热凝固属于蛋白质变性,性质不同于原物质,有新物质生成,属于化学变化,故C不选;
D.食醋中的醋酸能和水垢中的碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,属于化学变化,故D不选
考查方向
物理变化与化学变化
解题思路
有新物质生成的变化叫化学变化,没有新物质生成的变化叫物理变化.化学变化的特征是:有新物质生成.判断物理变化和化学变化的依据是:是否有新物质生成
易错点
C项:蛋白质受热凝固属于化学变化
教师点评
本题考查了物理变化和化学变化的区别,基础性比较强,题目较简单
知识点
某工厂废水中含有毒的CrO42-和Cr2O72-,常见处理方法是使其转化为毒性较低的Cr3+或直接吸附除去。现有如下几种工艺:
13.光催化法:在催化剂作用下,利用太阳光和人工光,使废水实现上述转化。①该法的反应原理是2Cr2O72- +16H+→ ______ + _______ + 8H2O(将方程式补充完整)②该法涉及的能量转化形式是 。③某小组通过实验研究催化剂中W(钨)和α-Fe2O3的比例对铬的去除率的影响(每次实验均采用:0.01 mol/L 500 mL酸化的K2Cr2O7溶液、总质量为0.2 g的催化剂、光照10 min),六价铬的去除率如下表所示。
上表中,b= ;在去除率最高的催化剂实验组中,用Cr2O72-表示的该反应在10 min内的平均化学反应速率v = mol/(L·min)。
14.电化学处理法:向废铁屑(铁碳合金)中加入含铬废水,一段时间后,废水中六价铬元素的去除率能达到90%。①废铁屑在使用前酸洗除锈的离子方程式是 。②结合电化学原理说明废铁屑在此过程中所起的作用是 。
15.离子交换树脂(ROH)法:将CrO42-和Cr2O72-吸附至树脂上除去,
原理如下:2ROH + CrO42-→ R2CrO4 + 2OH—、2ROH + Cr2O72-→ R2Cr2O7 + 2OH—
(已知:废水中存在如下平衡:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O)。
控制溶液酸性可以提高树脂对六价铬的去除率,其理由是 。
正确答案
①4 Cr3+ 3 O2②光能转化为化学能 ③15% 8×10-4 mol/(L·min)
解析
①Cr2O72-中+6价的铬变成+3价,化合价降低,反应物中只有-2价的氧的化合价能升高,根据得失电子守恒配平得到:2Cr2O72-+16H+=4Cr3++3O2+8H2O;
②该法涉及的能量转化形式是将光能转化为化学能;
③由表可知WO3的含量为65%,即a=65%,由于α-Fe2O3%为20%,所以a+b=80%,故b=15%,在去除率最高的催化剂实验组为第2组,由
考查方向
本题考查氧化还原方程式、能量转化、化学反应速率的计算等知识
解题思路
①Cr2O72-中+6价的铬变成+3价,化合价降低,反应物中只有-2价的氧的化合价能升高,根据得失电子守恒配平;
②该法涉及的能量转化形式是将光能转化为化学能;
③由表可知WO3的含量为65%,即a=65%,由于α-Fe2O3%为20%,所以而a+b=80%,故b=15%,在去除率最高的催化剂实验组为第2组,根据进行分析
易错点
氧化还原方程式的书写,要根据化合价升降分析出产物来,再依据得失电子守恒和原子守恒进行配平
教师点评
本题考查氧化还原方程式、能量转化、化学反应速率的计算等知识,在近几年的各省高考题中出现的频率都较高,题目难度不大
正确答案
①Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ②铁在原电池反应中做负极Fe-2e-=Fe2+,Fe2+做还原剂将六价铬还原
解析
①铁锈的成份是氧化铁,与酸反应生成盐与水;
②废铁屑做原电池的负极失电子生成亚铁,亚铁离子具有还原性,与Cr2O72-发生氧化还原反应,将其转化为毒性较低的Cr3+
考查方向
本题主要考查氧化还原、离子反应等知识
解题思路
①铁锈的成份是氧化铁,与酸反应生成盐与水;
②废铁屑做原电池的负极失电子生成亚铁,亚铁离子具有还原性,与Cr2O72-发生氧化还原反应,将其转化为毒性较低的Cr3+
易错点
氧化还原原理的应用,要将Cr2O72-转化为Cr3+,就需要废铁屑转化为还原剂
教师点评
本题主要考查氧化还原、离子反应等知识,在近几年的各省高考题中出现的频率较高,常与物质的提纯等知识点交汇命题
正确答案
由原理可知:2ROH~CrO42-~Cr,2ROH~Cr2O72-~2Cr,等量树脂去除Cr2O72-的效率高,因此控制酸性使上述平衡正向移动,使CrO42-转化为Cr2O72-
解析
由原理可知:2ROH~CrO42-~Cr,2ROH~Cr2O72-~2Cr,所以等量树脂去除Cr2O72-的效率高,因此控制溶液的酸性,使CrO42-转化为Cr2O72-可提高树脂对六价铬的去除率
考查方向
本题考查平衡的移动
解题思路
由原理可知:2ROH~CrO42-~Cr,2ROH~Cr2O72-~2Cr,等量树脂去除Cr2O72-的效率高
易错点
平衡移动原理的应用,要结合题目要求分析平衡的移动方向
教师点评
本题考查平衡的移动,在近几年的各省高考题中出现的频率非常高,题目难度中等
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