化学反应的基本原理_章节学习

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题型：简答题

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简答题 · 11 分

16．研究大气中含硫化合物（主要是SO2和H2S）的转化具有重要意义。

（1）高湿条件下，写出大气中SO2转化为HSO3-的方程式：_____________。

（2）土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42-，两步反应的能量变化示意图如下：

1mol H2S（g）全部氧化成SO42-（aq）的热化学方程式为______________________。

（3）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如下：

①质子的流动方向为___________（“从A到B”或“从B到A”）。

②负极的电极反应式为______________________ 。

（4）燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。SO2烟气脱除的一种工业流程如下：

①用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO3-，反应的离子方程式是______________________。

②若石灰乳过量，将其产物再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的化学式是___________。

正确答案

（1）SO2 + H2O H2SO3；H2SO3 H+ + HSO3-

（2）H2S（g） + 2O2（g） = SO42-（aq） + 2H+（aq） ΔH = －806．39 kJ·mol－1

（3）①从A到B ② SO2 – 2e- + 2H2O == SO42- + 4H+

（4）① H2O + 2SO2 + CO32- == 2HSO3- + CO2↑ ② NaOH [多写Ca（OH）2不扣分]

解析

（1）高湿条件下SO2转化为HSO3-的过程即为SO2与水反应生成H2SO3；SO2 + H2O H2SO3，然后再发生电离（注意分步电离）；H2SO3 H+ + HSO3- ；

由两步反应的能量变化示意可以看出，H2S先被氧化为S（g）释放能量，H2S（g）+0．5O2（g）===S（g）+H2O（g） ΔH = －221．19 kJ·mol－1，然后再S被进一步氧化为 SO42-（aq）释放能量：S（g）+1．5O2（g）+H2O（g）===SO42-（aq） + 2H+（aq） ΔH = －585．20 kJ·mol－1，所以1mol H2S（g）全部氧化成SO42-（aq）的热化学方程式就可以根据盖斯定律完成；将两个热方程式相加：H2S（g） + 2O2（g） = SO42-（aq） + 2H+（aq） ΔH = －806．39 kJ·mol－1

（3）①由于该装置为原电池，且SO2为还原剂失去电子作负极，O2氧化剂得到电子作正极，而质子带正电荷，在原电池中带正电荷的阳离子向正极移动；所以质子的流动方向为从A到B；②由于SO2作负极失去电子，在溶液中一定会生成SO42-，即电极反应式为： SO2 – 2e- + 2H2O == SO42- + 4H+

（4）①由于H2SO3酸性比H2CO3酸性强，所以用纯碱溶液吸收SO2，H2SO3可以将纯碱转化为 CO2，反应的离子方程式为：H2O + 2SO2 + CO32- == 2HSO3- + CO2↑；②若石灰乳过量，则其产物中有生成的NaOH ，所以再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的物质就为NaOH 。

考查方向

通过大气中含硫化合物的转化过程，考查弱电解质的电离平衡、热方程式的书写、电极反应、离子方程式的书写、尾气的处理等中学化学主干知识。

解题思路

（1）高湿条件下SO2转化为HSO3-的过程即为SO2与水反应生成H2SO3，然后再发生电离；

由两步反应的能量变化示意可以看出，H2S（g）先被氧化为S（g）释放能量，

（2）然后再被进一步氧化为 SO42-（aq）释放能量，所以1mol H2S（g）全部氧化成SO42-（aq）的热化学方程式就可以根据盖斯定律完成；

（3）由于该装置为原电池，且SO2为还原剂失去电子作负极，O2氧化剂得到电子作正极，而质子带正电荷，在原电池中带正电荷的阳离子向正极移动；由于SO2作负极失去电子，在溶液中一定会生成SO42-

（4）由于H2SO3酸性比H2CO3酸性强，所以用纯碱溶液吸收SO2，H2SO3可以将纯碱转化为 CO2，若石灰乳过量，则其产物中有生成的NaOH ，所以再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的物质就为NaOH。

易错点

多元弱酸的分步电离；书写热方程式要注意物质状态以及焓变值要与系数对应；电极反应、离子方程式的书写都要遵循守恒规律。

知识点

化学反应的基本原理硫化氢

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题型：简答题

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简答题 · 15 分

16．以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下：

（1）氯化过程控制电石渣过量，在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2 分解为CaCl2和O2。

①生成Ca(ClO)2的化学方程式为 ▲ 。

②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有 ▲ （填序号）。A．适当减缓通入Cl2速率 B．充分搅拌浆料 C．加水使Ca(OH)2完全溶解

（2）氯化过程中Cl2 转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为

6Ca(OH)2+6Cl2＝Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O

氯化完成后过滤。

①滤渣的主要成分为 ▲ （填化学式）。

②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比

n[Ca(ClO3)2] ∶n[CaCl2] ▲ 1∶5

（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为

KClO3，若溶液中KClO3的含量为100g▪L-1，从该溶液中

尽可能多地析出KClO3固体的方法是 ▲ 。

正确答案

（1）①2Cl2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O；②AB （2）①CaCO3、Ca(OH)2 ②＜；

（3）蒸发浓缩、冷却结晶

知识点

化学反应的基本原理

1

题型：填空题

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填空题 · 8 分

14．单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备，其中X为Z的氧化物，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：

（1）能与X发生化学反应的酸是；由X制备Mg2Z的化学方程式为。

（2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为，Y分子的电子式为。

（3）Z．X中共价键的类型分别是。

正确答案

（1）氢氟酸；SiO2+MgO2↑+Mg2Si；

（2）Mg2Si+4HCl=2 MgCl2+SiH4；；

（3）非极性键、极性键

知识点

化学反应的基本原理

1

题型：多选题

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多选题 · 4 分

7．下列叙述正确的是

A稀盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2

B可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液

C稀硝酸可除去试管内壁的银镜

D煮沸自来水可除去其中的Ca(HCO3)2

正确答案

C,D

知识点

化学反应的基本原理

1

题型：多选题

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多选题 · 4 分

7．下列叙述正确的是

A稀盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2

B可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液

C稀硝酸可除去试管内壁的银镜

D煮沸自来水可除去其中的Ca(HCO3)2

正确答案

C,D

解析

A．能与MnO2反应的是浓盐酸且还有加热，故稀盐酸不能除去烧瓶内残留的MnO2；B．因为NaOH溶液能与玻璃成分之一的SiO2反应生成具有粘性的硅酸钠，故不能用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液；C．银能被稀硝酸氧化，故稀硝酸可除去试管内壁的银镜，为选项之一；D．自来水煮沸时，其中的Ca(HCO3)2受热分解为CaCO3沉淀，故煮沸自来水可除去其中的可溶性的Ca(HCO3)2，为选项之一。

考查方向

化学实验及物质的性质。

解题思路

依据物质的性质去筛选。

易错点

易漏选。

知识点

化学反应的基本原理

1

题型：单选题

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单选题 · 6 分

1．下列说法不正确的是

A储热材料是一类重要的能量存储物质，单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量

BGe（32号元素）的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池

CBa2+浓度较高时危害健康，但BaSO4可服人体内，作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病

D纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附

正确答案

D

知识点

化学反应的基本原理

1

题型：单选题

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单选题 · 2 分

9．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是

ASiO2SiCl4Si

BFeS2SO2H2SO4

CN2NH3NH4Cl(aq)

DMgCO3MgCl2(aq)Mg

正确答案

C

解析

试题分析：A、SiO2与盐酸不反应，错误；B、SO2和H2O反应生成H2SO3，错误；C、N2+3H22NH3、NH3+HCl==NH4Cl，正确；D、金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁，错误。

考查方向

考查元素化合物知识。

解题思路

要熟悉常见物质之间的转化。

易错点

不清楚二氧化硅化学性质的特殊性：与盐酸不反应。

知识点

化学反应的基本原理

1

题型：单选题

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单选题 · 2 分

2．下列化工生产过程中，未涉及氧化还原反应的是

A海带提碘

B氯碱工业

C氨碱法制碱

D海水提溴

正确答案

C

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

考查氧化还原反应概念。

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

化学反应的基本原理

1

题型：填空题

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填空题 · 6 分

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

考查考生通过化学视角、运用化学知识分析和解决实际问题的能力，体现了化学知识与社会、生产、生活的相互关系，进一步考查了考生知识的灵活运用能力、观察分析能力，是高考的热点题型，平时学习时注意积累。要特别关注新能源、环境问题、食品安全、新材料、以及元素化合物知识在生产、生活中的应用原理。

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

化学反应的基本原理

1

题型：简答题

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简答题 · 14 分

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。

第(1)小题正确答案及相关解析

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

原子电子排布特点和洪特规则，能量最低原理，Al的两性特征，点解知识的相关理解，物质的量守恒的

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

第(2)小题正确答案及相关解析

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

原子电子排布特点和洪特规则，能量最低原理，Al的两性特征，点解知识的相关理解，物质的量守恒的

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

第(3)小题正确答案及相关解析

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

原子电子排布特点和洪特规则，能量最低原理，Al的两性特征，点解知识的相关理解，物质的量守恒的

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

第(4)小题正确答案及相关解析

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

原子电子排布特点和洪特规则，能量最低原理，Al的两性特征，点解知识的相关理解，物质的量守恒的

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

第(5)小题正确答案及相关解析

正确答案

（5）23.84

解析

考查方向

原子电子排布特点和洪特规则，能量最低原理，Al的两性特征，点解知识的相关理解，物质的量守恒的

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

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