三年高考（2016-2022）高考化學(xué)試題分項版解析 專題15 元素及其化合物知識的綜合應(yīng)用（含解析）1【2018天津卷】下圖中反應(yīng)是制備SiH4的一種方法，其副產(chǎn)物MgCl2·6NH3是優(yōu)質(zhì)的鎂資源?；卮鹣铝袉栴}：（1）MgCl2·6NH3所含元素的簡單離子半徑由小到大的順序（H-除外）：_，Mg在元素周期表中的位置：_，Mg(OH)2的電子式：_。（2）A2B的化學(xué)式為_。反應(yīng)的必備條件是_。上圖中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有_。（3）在一定條件下，由SiH4和CH4反應(yīng)生成H2和一種固體耐磨材料_（寫化學(xué)式）。（4）為實現(xiàn)燃煤脫硫，向煤中加入漿狀Mg(OH)2，使燃燒產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的Mg化合物，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。（5）用Mg制成的格氏試劑（RMgBr）常用于有機(jī)合成，例如制備醇類化合物的合成路線如下：依據(jù)上述信息，寫出制備所需醛的可能結(jié)構(gòu)簡式：_?！敬鸢浮?r(H+)<r(Mg2+)<r(N3)<r(Cl) 第三周期A族 Mg2Si 熔融，電解 NH3，NH4Cl SiC 2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O CH3CH2CHO，CH3CHO【解析】為；（2）根據(jù)流程圖，以及元素守恒，A2B中含有Si和Mg，即化學(xué)式為Mg2Si；反應(yīng)為電解熔融狀態(tài)的MgCl2得到金屬鎂，即必備的條件是熔融和電解；根據(jù)流程可以循環(huán)使用的物質(zhì)為NH3和NH4Cl；（3）在一定條件下，由SiH4和CH4反應(yīng)生成H2和一種固體耐磨材料，該耐磨材料一定有Si和C，考慮到課本中介紹了碳化硅的高硬度，所以該物質(zhì)為SiC；（4）煤燃燒產(chǎn)生SO2，SO2與Mg(OH)2反應(yīng)：Mg(OH)2SO2=MgSO3H2O，MgSO3中S被氧氣氧化，其反應(yīng)是2MgSO3O2=2MgSO4，因此總反應(yīng)為2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O；（5）根據(jù)流程圖，推出所需的醛是CH3CH2CHO或CH3CHO；考點定位：考查微粒半徑大小比較、化學(xué)用語的考查、結(jié)構(gòu)簡式的推斷等知識。 【試題點評】思路點撥：（5）問，比較新穎，考查了一道有機(jī)物試題，涉及有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式的推斷，根據(jù)流程，格氏試劑與醛基反應(yīng)，醛基中C=O一個鍵發(fā)生斷裂，O原子轉(zhuǎn)化成OH，RMgX中的R與羰基上碳原子連接，因此推出醛應(yīng)為CH3CH2CHO和CH3CHO。2【2018江蘇卷】堿式硫酸鋁溶液可用于煙氣脫硫。室溫下向一定濃度的硫酸鋁溶液中加入一定量的碳酸鈣粉末，反應(yīng)后經(jīng)過濾得到堿式硫酸鋁溶液，反應(yīng)方程式為（2x）Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O2（1x）Al2(SO4)3·xAl(OH)3+3xCaSO4+3xCO2生成物（1x）Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影響堿式硫酸鋁溶液的脫硫效率。（1）制備堿式硫酸鋁溶液時，維持反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間不變，提高x值的方法有_。（2）堿式硫酸鋁溶液吸收SO2過程中，溶液的pH_（填“增大”、“減小”、“不變”）。（3）通過測定堿式硫酸鋁溶液中相關(guān)離子的濃度確定x的值，測定方法如下：取堿式硫酸鋁溶液25.00 mL，加入鹽酸酸化的過量BaCl2溶液充分反應(yīng)，靜置后過濾、洗滌，干燥至恒重，得固體2.3300 g。取堿式硫酸鋁溶液2.50 mL，稀釋至25 mL，加入0.1000 mol·L1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL，調(diào)節(jié)溶液pH約為4.2，煮沸，冷卻后用0.08000 mol·L1CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的EDTA至終點，消耗CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL（已知Al3+、Cu2+與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計量比均為11）。計算（1x）Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值（寫出計算過程）?！敬鸢浮浚?）適當(dāng)增加CaCO3的量或加快攪拌速率（2）減小（3）25mL溶液中：n(SO42)= n(BaSO4) =0.0100 mol2.5 mL溶液中：n(Al3+) = n(EDTA)n(Cu2+)=0.1000 mol·L1×25.00 mL×103L·mL10.08000 mol·L1×20.00 mL×103 L·mL1=9.000×104 mol25 mL溶液中：n(Al3+)=9.000×103 mol1 mol (1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中n(Al3+)=(2x)mol；n(SO42)=3(1x)mol x=0.41【解析】2.5 mL溶液中：n（Al3+） = n（EDTA）n（Cu2+）=0.1000 mol·L1×25.00 mL×103L·mL10.08000 mol·L1×20.00 mL×103 L·mL1=9.000×104 mol25 mL溶液中：n（Al3+）=9.000×103 mol1 mol （1-x）Al2（SO4）3·xAl（OH）3中n（Al3+）=（2-x）mol；n（SO42-）=3（1-x）mol=，解得x=0.41?？键c定位：本題以堿式硫酸鋁溶液的制備原理為背景，考查反應(yīng)原理的理解、反應(yīng)條件的控制和有關(guān)化學(xué)式的計算。【試題點評】思路點撥：向硫酸鋁溶液中加入CaCO3生成堿式硫酸鋁溶液，根據(jù)平衡移動原理進(jìn)行分析，CaCO3的作用是調(diào)節(jié)pH促進(jìn)Al3+水解，同時將SO42-轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀；理解溶液中的離子反應(yīng)與實驗滴定方法的定量計算，理清物質(zhì)間的計量關(guān)系。3【2017北京卷】SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機(jī)在空氣過量條件下的NOx排放。（1）SCR（選擇性催化還原）工作原理： 尿素CO(NH2)2水溶液熱分解為NH3和CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。 反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式：_。 當(dāng)燃油中含硫量較高時，尾氣中SO2在O2作用下會形成(NH4)2SO4，使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4的形成：_。 尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化，測定溶液中尿素（M=60 g·mol 1）含量的方法如下：取a g尿素溶液，將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3，所得NH3用過量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和，則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。（2）NSR（NOx儲存還原）工作原理：NOx的儲存和還原在不同時段交替進(jìn)行，如圖a所示。 通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)NOx的儲存和還原。儲存NOx的物質(zhì)是_。 用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過程，該過程分兩步進(jìn)行，圖b表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是_。 還原過程中，有時會產(chǎn)生笑氣（N2O）。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān)。在有氧條件下15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時，得到的笑氣幾乎都是15NNO。將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整：_15NNO+H2O【答案】（1）CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3 8NH3+6NO27N2+12H2O2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4（2）BaO81415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O mol·L1 -v2 ×10-3L×c2 mol·L1 ×=（v1c1-v2c2）×10-3mol，則尿素的物質(zhì)的量為（v1c1-v2c2）×10-3mol，尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（v1c1-v2c2）×10-3mol×60g/mol÷a g×100%=。（2）由圖示可知BaO和NOx作用生成Ba(NO3)2，Ba(NO3)2再還原為N2，則儲存NOx的物質(zhì)是BaO。由圖示可知，第一步反應(yīng)為H2與Ba(NO3)2作用生成NH3，每摩Ba(NO3)2作用生成NH3共轉(zhuǎn)移16mol電子，根據(jù)電子守恒，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為16mol÷2=8mol，則消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是8:1。反應(yīng)物有15NO與NH3，結(jié)合產(chǎn)物中有水，可知還有另一反應(yīng)物O2，反應(yīng)中NH3是還原劑，15NO與O2是氧化劑，因含氮產(chǎn)物均為15NNO，則15NO與NH3以1:1參加反應(yīng)，結(jié)合電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學(xué)方程式為415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O?！久麕燑c睛】試題以SCR和NSR技術(shù)控制發(fā)動機(jī)的NOx排放為載體，重點考查化學(xué)方程式書寫、化學(xué)計算、氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的應(yīng)用等知識，考查考生的讀圖能力、計算能力和對試題的綜合分析能力。注意讀圖時要結(jié)合題目要求展開，如圖a，問題中“NOx的儲存和還原。儲存.”，因此主要就是從圖左到圖右，BaO轉(zhuǎn)變成Ba(NO3)2，Pt沒有發(fā)生變化，所以BaO是儲存NOx的試劑，而Pt沒有變化則可能是該儲存過程中的催化劑。該題涉及到方程式的書寫較多，尤其是氧化還原反應(yīng)方程式的配平是解答的難點。注意利用好“守恒”三原則(即質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒)，注意電子得失守恒的計算關(guān)系式，即n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價低價)n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價低價)。4【2017天津卷】H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害，工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放，回答下列方法中的問題。H2S的除去方法1：生物脫H2S的原理為：H2S+Fe2(SO4)3 S+2FeSO4+H2SO44FeSO4+ O2+2H2SO42Fe2(SO4)3 +2H2O （1）硫桿菌存在時，F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時的5×105倍，該菌的作用是_。（2）由圖3和圖4判斷使用硫桿菌的最佳條件為_。若反應(yīng)溫度過高，反應(yīng)速率下降，其原因是_。方法2：在一定條件下，用H2O2氧化H2S（3）隨著參加反應(yīng)的n(H2O2)/n(H2S)變化，氧化產(chǎn)物不同。當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時，氧化產(chǎn)物的分子式為_。SO2的除去方法1（雙減法）：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生NaOH溶液Na2SO3溶液（4）寫出過程的離子方程式：_；CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化：CaO(s)+ H2O (l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)從平衡移動的角度，簡述過程NaOH再生的原理_。方法2：用氨水除去SO2（5）已知25，NH3·H2O的Kb=1.8×105，H2SO3的Ka1=1.3×102，Ka2=6.2×108。若氨水的濃度為2.0 mol·L1，溶液中的c(OH)=_ mol·L1。將SO2通入該氨水中，當(dāng)c(OH)降至1.0×107 mol·L1時，溶液中的c()/c()=_?！敬鸢浮浚?）降低反應(yīng)活化能（或作催化劑）（2）30 、pH=2.0 蛋白質(zhì)變性（或硫桿菌失去活性）（3）H2SO4（4）2OH+SO2+H2O與Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移動，有NaOH生成 （5）6.0×103 0.62（4）過程是NaOH與SO2的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為2OH+SO2+H2O；根據(jù)CaO在水中的轉(zhuǎn)化：CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)，過程中Na2SO3加入CaO后，與Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移動，有NaOH生成。（5）根據(jù)NH3·H2O的Kb=1.8×105可知，=1.8×105，當(dāng)氨水的濃度為2.0 mol·L1時，溶液中的c(OH)= c()=6.0×103 mol·L1。根據(jù)H2SO3的Ka2=6.2×108可知，=6.2×108，當(dāng)c(OH)降至1.0×107 mol·L1，則c(H+)=1.0×107 mol·L1，溶液中的c()/c()=0.62?！久麕燑c睛】本題以真實化學(xué)問題為載體，考查應(yīng)用實踐能力。從化學(xué)科學(xué)特點出發(fā)，牢牢把握化學(xué)的應(yīng)用性，廣泛聯(lián)系實際創(chuàng)設(shè)化學(xué)應(yīng)用情境，引領(lǐng)考生正確認(rèn)識化學(xué)對社會發(fā)展和人類進(jìn)步的巨大貢獻(xiàn)，認(rèn)識化學(xué)學(xué)科的價值。要求考生將基礎(chǔ)化學(xué)、基本化學(xué)原理和方法運用到實際生產(chǎn)生活中，解釋生活中相關(guān)的現(xiàn)象，解決工業(yè)生產(chǎn)的問題。題目中化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，條件的選擇，各種平衡常數(shù)的計算等為高頻考點，掌握平衡的定量定性分析為解題的關(guān)鍵，注意平衡常數(shù)的應(yīng)用。5【2017江蘇卷】堿式氯化銅是重要的無機(jī)殺菌劑。 （1）堿式氯化銅有多種制備方法方法1： 45 50時，向CuCl懸濁液中持續(xù)通入空氣得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。方法2： 先制得CuCl2，再與石灰乳反應(yīng)生成堿式氯化銅。Cu與稀鹽酸在持續(xù)通入空氣的條件下反應(yīng)生成CuCl2，F(xiàn)e3+對該反應(yīng)有催化作用，其催化原理如圖所示。M'的化學(xué)式為_。（2）堿式氯化銅有多種組成，可表示為Cua(OH)bClc·xH2O。為測定某堿式氯化銅的組成，進(jìn)行下列實驗：稱取樣品1.1160 g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A；取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.1722 g；另取25.00 mL溶液A，調(diào)節(jié)pH 4 5，用濃度為0.08000 mol·L1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cu2+ (離子方程式為Cu2+ H2Y2CuY2+2H+)，滴定至終點，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00 mL。通過計算確定該樣品的化學(xué)式(寫出計算過程)。 【答案】（1）4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O Fe2+ （2）n(Cl)=n(AgCl)×=4.800×103mol n(Cu2+)=n(EDTA)×=0.08000 mol·L1×30.00 mL×103 L·mL1×=9.600×103 mol n(OH)=2n(Cu2+)n(Cl)=2×9.600×103 mol4.800×103 mol=1.440×102 mol m(Cl)=4.800×103 mol×35.5 g· mol 1 =0.1704 g m(Cu2+)=9.600×103 mol×64 g· mol 1 =0.6144 g m(OH)=1.440×102 mol×17 g· mol 1 =0.2448 g n(H2O)=4.800×103 mol abcx = n(Cu2+)n(OH)n(Cl)n(H2O)=2311 化學(xué)式為Cu2(OH)3Cl·H2O（2）由實驗可以求出該樣品中所含Cl的物質(zhì)的量，由氯離子守恒得：n(Cl)=n(AgCl)×=4.800×103mol由實驗結(jié)合反應(yīng)信息Cu2+ H2Y2CuY2+2H+，可以求出樣品中所含Cu元素的物質(zhì)的量：n(Cu2+)=n(EDTA)×=0.08000 mol·L1×30.00 mL×103 L·mL1×=9.600×103 mol 再由化合物中電荷守恒得：n(OH)=2n(Cu2+)n(Cl)=2×9.600×103 mol4.800×103 mol=1.440×102 mol 分別求出這3種離子的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒，求出H2O的質(zhì)量：m(Cl)=4.800×103 mol×35.5 g· mol 1 =0.1704 g m(Cu2+)=9.600×103 mol×64 g· mol 1 =0.6144 g m(OH)=1.440×102 mol×17 g· mol 1 =0.2448 g 再求出結(jié)晶水的物質(zhì)的量：n(H2O)=4.800×103 mol 最后求出各粒子的個數(shù)之比，寫出化學(xué)式：因為abcx = n(Cu2+)n(OH)n(Cl)n(H2O)=2311 ，所以該樣品的化學(xué)式為Cu2(OH)3Cl·H2O?！久麕燑c睛】本題重點考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的計量關(guān)系、反應(yīng)條件的定量控制及化學(xué)反應(yīng)原理的理解和應(yīng)用水平，考查學(xué)生運用實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行化學(xué)計算的能力，也考查了學(xué)生獲取信息的能力和分析推理的能力。解題的關(guān)鍵有：分析反應(yīng)前后元素的化合價變化情況，明確反應(yīng)中的定量關(guān)系。體驗從定量的角度控制反應(yīng)的基本條件的方法。理解溶液中的離子反應(yīng)與實驗滴定方法的定量計算，理清物質(zhì)間的計量關(guān)系。綜合運用電荷守恒和質(zhì)量守恒，理清思路，做到步驟清晰、細(xì)心運算。6【2016浙江卷】化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環(huán)保型阻燃材料，受熱時按如下化學(xué)方程式分解：2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O+10MgO+3Al2O3（1）寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù)_。（2）用離子方程式表示除去固體產(chǎn)物中Al2O3的原理_。（3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化學(xué)方程式表示其原理_。磁性材料A是由兩種元素組成的化合物，某研究小組按如圖流程探究其組成：請回答：（1）A的組成元素為_（用元素符號表示），化學(xué)式為_。（2）溶液C可溶解銅片，例舉該反應(yīng)的一個實際應(yīng)用_。（3）已知化合物A能與稀硫酸反應(yīng)，生成一種淡黃色不溶物和一種氣體（標(biāo)況下的密度為1.518 g·L-1），該氣體分子的電子式為_。寫出該反應(yīng)的離子方程式_。（4）寫出FG反應(yīng)的化學(xué)方程式_。設(shè)計實驗方案探究溶液G中的主要微粒（不考慮H2O、H+、K+、I-）_?！敬鸢浮?（1）反應(yīng)吸熱降低溫度，固體氧化物隔絕空氣，水蒸氣稀釋空氣（2）Al2O3 +2OH2AlO2+H2O（3）MgO+2NH4Cl+H2OMgCl2+2NH3·H2O或NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl，MgO+2HCl MgCl2+H2O（1）S、Fe Fe3S4（2）制印刷電路板（3）Fe3S4+6H+3H2S+3Fe2+S（4）H2SO3+I2+H2O H2SO4+2HI取溶液G，加入過量BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有SO42；過濾后取濾液，滴加H2O2溶液，若再產(chǎn)生白色沉淀，則有H2SO3?！窘馕觥?MgO+2HCl MgCl2+H2O。（1）紅棕色固體B為氧化鐵，與鹽酸反應(yīng)后生成黃色溶液C為氯化鐵，氯化鐵與硫氰化鉀溶液反應(yīng)顯血紅色，D為硫氰化鐵。無色氣體溶于水后為酸性，與碘反應(yīng)后生成無色溶液，酸性變強(qiáng)，說明原酸為弱酸，且具有還原性，為亞硫酸，則無色氣體為二氧化硫。則原化合物中含有鐵和硫元素。氧化鐵的質(zhì)量為2.400g，其物質(zhì)的量為2.400/160=0.015mol，含鐵原子的物質(zhì)的量為0.030mol，則鐵的質(zhì)量為0.030×56=1.680g，則化合物中硫元素的質(zhì)量為2.960-1.680=1.280g，硫的物質(zhì)的量為1.280/32=0.040mol，則鐵與硫的物質(zhì)的量比為0.030:0.040=3:4，則化學(xué)式為：Fe3S4。（2）溶液C為氯化鐵，可以溶解銅，用來制印刷電路板。（3）化合物A與硫酸反應(yīng)生成淡黃色不溶物為硫，和一種氣體，該氣體的摩爾質(zhì)量為1.518×22.4=34.00，則為硫化氫。硫化氫的電子式為，該反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫和硫化氫，方程式為：Fe3S4+6H+3H2S+3Fe2+S。（4）亞硫酸和碘單質(zhì)反應(yīng)生成硫酸和氫碘酸，方程式為：H2SO3+I2+H2O H2SO4+2HI；溶液G中主要含有硫酸根離子，或許有未反應(yīng)完的亞硫酸分子，硫酸根離子用鋇鹽檢驗，亞硫酸可以用氧化劑氧化成硫酸根再檢驗，具體操作方法為：取溶液G，加入過量BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有SO42，過濾后取濾液，滴加H2O2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有H2SO3。【考點定位】無機(jī)推斷，離子檢驗，物質(zhì)組成的確定?！久麕燑c睛】無機(jī)推斷題要抓住突破口，例如物質(zhì)的顏色，紅棕色固體為氧化鐵，黑色的固體為碳、二氧化錳，氧化亞鐵、氧化銅等。黃色溶液為含鐵離子的溶液，淺綠色溶液為含亞鐵離子的溶液，藍(lán)色溶液為含銅離子的溶液，紫色為含高錳酸根離子的溶液或苯酚遇到氯化鐵的顏色。血紅色或紅色為硫氰化鐵溶液。黃綠色氣體為氯氣。結(jié)合顏色確定成分，進(jìn)而分析其他物質(zhì)。掌握常見離子的檢驗方法。本題難度適中。7【2016新課標(biāo)1卷】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4(綠色)、Cr2O72(橙紅色)、CrO42(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體，回答下列問題：（1）Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，可觀察到的現(xiàn)象是_。【答案】（1）藍(lán)紫色溶液變淺，同時有灰藍(lán)色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液； 8【2016新課標(biāo)2卷】某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：（1）分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol/L的溶液在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_。（2）甲組同學(xué)取2mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_。（3）乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_。（4）丙組同學(xué)取10 mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3 支試管中進(jìn)行如下實驗：第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層呈紫色；第二只試管中加入1滴K3Fe(CN)6 溶液，生成藍(lán)色沉淀：第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗檢驗的離子是_（填離子符號）；實驗和說明：在I- 過量的情況下，溶液中仍含有_（填離子符號），由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為_。（5）丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl3溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_；一段時間后溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是_；生成沉淀的原因是_（用平衡移動原理解釋）?！敬鸢浮?1)防止Fe2+被氧化（2）2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-（3）隔絕空氣（排除氧氣對實驗的影響）（4）Fe2+；Fe3+；可逆反應(yīng)(5)H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O，F(xiàn)e3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2；H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動?！窘馕觥浚?）H2O2溶液中加入幾滴酸化的FeCl3溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2+2H+= 2Fe3+ 2H2O，鐵離子的溶液呈棕黃色；一段時間后溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱。隨后有紅褐色沉淀生成，產(chǎn)生氣泡的原因是H2O2分解放出氧氣，而反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動?！究键c定位】考查鐵離子和亞鐵離子的性質(zhì)，離子的檢驗，H2O2的性質(zhì)，鹽類的水解等知識?！久麕燑c睛】本題以常見的鐵離子和亞鐵離子的性質(zhì)、H2O2的性質(zhì)為基礎(chǔ)，考查了探究實驗方案的設(shè)計與評價，學(xué)生讀題不會感到陌生，有利于考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識，涉及鐵離子和亞鐵離子的性質(zhì)，離子的檢驗，H2O2的性質(zhì)，鹽類的水解等知識。人們常用KSCN溶液檢驗Fe3+的存在，若向溶液中加入幾滴KSCN溶液，溶液呈血紅色，則該溶液中含義Fe3+；人們常用K3Fe(CN)6 溶液檢驗Fe2+的存在，若向溶液中加入幾滴K3Fe(CN)6 溶液，生成藍(lán)色沉淀，則該溶液中含義Fe2+。9【2016北京卷】用零價鐵（Fe）去除水體中的硝酸鹽（NO3-）已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點之一。（1）Fe還原水體中NO3-的反應(yīng)原理如圖所示。作負(fù)極的物質(zhì)是_。正極的電極反應(yīng)式是_。（2）將足量鐵粉投入水體中，經(jīng)24小時測定NO3的去除率和pH，結(jié)果如下：初始pHpH=2.5pH=4.5NO3的去除率接近100%50%24小時pH接近中性接近中性鐵的最終物質(zhì)形態(tài)pH=4.5時，NO3的去除率低。其原因是_。（3）實驗發(fā)現(xiàn)：在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時，補(bǔ)充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3的去除率。對Fe2+的作用提出兩種假設(shè)：. Fe2+直接還原NO3；. Fe2+破壞FeO（OH）氧化層。做對比實驗，結(jié)果如圖所示，可得到的結(jié)論是_。同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO（OH）反應(yīng)生成Fe3O4。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式，解釋加入Fe2+提高NO3去除率的原因：_。（4）其他條件與（2）相同，經(jīng)1小時測定NO3的去除率和pH，結(jié)果如下：初始pHpH=2.5pH=4.5NO3的去除率約10%約3%1小時pH接近中性接近中性與（2）中數(shù)據(jù)對比，解釋（2）中初始pH不同時，NO3去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因：_?！敬鸢浮浚?）鐵 NO3+8e+10H+=NH4+3H2O（2）因為鐵表面生成不導(dǎo)電的FeO(OH)，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生（3）本實驗條件下，F(xiàn)e2+不能直接還原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率。Fe2+2FeO(OH)=Fe3O4+2H+， Fe2+將不導(dǎo)電的FeO（OH）轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4，有利于反應(yīng)的進(jìn)行，使NO3-的去除率提高 （4）Fe2H=Fe2H2，初始pH較小，氫離子濃度高，產(chǎn)生的Fe2+濃度大，促使FeO（OH）轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4，使反應(yīng)進(jìn)行的更完全，初始pH高時，產(chǎn)生的Fe2+濃度小，從而造成NO3去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同?！窘馕觥浚?）從圖中可以看出只加入鐵粉和只加入Fe2+，NO3-的去除率都不如同時加入鐵和亞鐵離子的去除率高，說明不是由于亞鐵離子的還原性提高了硝酸根的去除率，而是由于Fe2+破壞FeO(OH)生成了四氧化三鐵；同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成四氧化三鐵，該反應(yīng)的離子方程式為：Fe2+2FeO(OH)Fe3O4+2H+。加入Fe2+之所以可以提高硝酸根離子的轉(zhuǎn)化率主要因為減少了FeO（OH）的生成，生成更多的Fe3O4，增強(qiáng)了導(dǎo)電性，另外生成了H+，可以使pH增大的速度減慢，使NO3-的轉(zhuǎn)化率增大；（4）Fe2H=Fe2H2，初始pH較小，氫離子濃度高，產(chǎn)生的Fe2+濃度大，促使FeO（OH）轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4，使反應(yīng)進(jìn)行的更完全；初始pH高時，由于Fe3+的水解，F(xiàn)e3+越容易生成FeO(OH)，產(chǎn)生的Fe2+濃度小，從而造成NO3去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同?！究键c定位】本題主要是考查化學(xué)反應(yīng)原理，涉及電化學(xué)、氧化還原反應(yīng)等相關(guān)知識【名師點晴】該題一改化學(xué)原理綜合應(yīng)用的拼題，改成“借實驗考原理”的方式來考查學(xué)生應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)基本理論、化學(xué)反應(yīng)速率平衡、電化學(xué)等理論聯(lián)系實際，分析解決氧化還原反應(yīng)、速率平衡、電化學(xué)等問題的能力。此題區(qū)分度在第（4）問。實際上，我們只要抓住主要矛盾，便可簡化解題思路。我們只需要從影響速率平衡的主要因素（此題主要是濃度）考慮問題即可。此問極易誘導(dǎo)學(xué)生從復(fù)雜角度分析問題，不容易得到正確答案。10【2016海南卷】某廢催化劑含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同學(xué)用15.0 g該廢催化劑為原料，回收其中的鋅和銅。采用的實驗方案如下：回答下列問題：（1）在下列裝置中，第一次浸出必須用_，第二次浸出應(yīng)選用_。（填標(biāo)號）（2）第二次浸出時，向盛有濾液1的反應(yīng)器中加入稀硫酸，后滴入過氧化氫溶液。若順序相反，會造成_。濾渣2的主要成分是_。（3）濃縮硫酸鋅、硫酸銅溶液使用的器皿名稱是_。（4）某同學(xué)在實驗完成之后，得到1.5gCuSO4·5H2O，則銅的回收率為_?！敬鸢浮浚?）D A （每空1分，共2分）（2）H2O2與固體顆粒接觸分解（每空2分，共4分）（3）蒸發(fā)皿（2分）（4）30% （3分）【解析】（3）濃縮硫酸鋅、硫酸銅溶液使用的器皿名稱是蒸發(fā)皿。（4）15.0 g廢催化劑中含有銅的物質(zhì)的量為15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol，1.5gCuSO45H2O中銅的物質(zhì)的量為1.5g÷250g/mol=0.006mol，則銅的回收率為0.006mol/0.02mol×100%=30%?？键c：考查化學(xué)工藝流程分析，化學(xué)實驗方案的分析、評價，化學(xué)實驗基本操作和化學(xué)計算。【名師點睛】化學(xué)實驗常用儀器的使用方法和化學(xué)實驗基本操作是進(jìn)行化學(xué)實驗的基礎(chǔ)，對化學(xué)實驗的考查離不開化學(xué)實驗的基本操作?？疾榈慕嵌戎饕且猿Ｒ妰x器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確及靈活運用的能力?；瘜W(xué)工藝流程實驗方案設(shè)計與評價取材于教材、高于教材，注重創(chuàng)新是近年高考化學(xué)試題的一大特點。近年高考綜合實驗試題往往是在教材實驗、演示實驗或考生已有實驗知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，創(chuàng)設(shè)新情境，提出新問題，考查考生的創(chuàng)新意識。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)根據(jù)題干給予的新信息，預(yù)測實驗現(xiàn)象等。(2)藥品使用創(chuàng)新、儀器功能拓展、實驗操作改進(jìn)創(chuàng)新和實驗操作新途徑開辟等。(3)面對新情境，能夠正確提取并處理信息(準(zhǔn)確提煉規(guī)律、嚴(yán)密推理分析、做出合理解釋等)。(4)面對新問題，能夠全面深入思考，合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確深刻評價等。11【2016江蘇卷】過氧化鈣（CaO2·8H2O）是一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑。（1）Ca（OH）2懸濁液與H2O2溶液反應(yīng)可制備CaO2·8H2O。Ca（OH）2+H2O2+6H2OCaO2·8H2O反應(yīng)時通常加入過量的Ca（OH）2，其目的是_。（2）向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中濃度增加的離子有_（填序號）。ACa2+ BH+ CCO32 DOH （3）水中溶解氧的測定方法如下：向一定量水樣中加入適量MnSO4和堿性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封靜置；加入適量稀H2SO4，待MnO(OH)2與I完全反應(yīng)生成Mn2+和I2后，以淀粉作指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，測定過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：寫出O2將Mn2+氧化成MnO(OH)2的離子方程式：_。取加過一定量CaO2·8H2O的池塘水樣100.00 mL，按上述方法測定水中溶解氧量，消耗0.01000 mol·L1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液13.50 mL。計算該水樣中的溶解氧（以mg·L1表示），寫出計算過程。【答案】（1）提高H2O2的利用率 （2）AD （3）O22Mn24OH=MnO(OH)2 在100.00 mL水樣中I22S2O32=2IS4O62n(I2)=6.750×105 molnMnO(OH)2= n(I2)= 6.750×105 moln(O2)=nMnO(OH)2=×6.750×105mol=3.375×105 mol水中溶解氧=10.80 mg/L【解析】根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，獲得各物質(zhì)之間的量的關(guān)系，由此進(jìn)行計算?！究键c定位】本題主要是考查氧化還原反應(yīng)方程式書寫以及溶解氧含量測定等【名師點晴】靈活應(yīng)用電子得失守恒是解答的關(guān)鍵，得失電子守恒是氧化還原反應(yīng)計算的核心思想：得失電子守恒是指在發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)。得失電子守恒法常用于氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的有關(guān)計算及電解過程中電極產(chǎn)物的有關(guān)計算等。電子守恒法解題的步驟是：首先找出氧化劑、還原劑及其物質(zhì)的量以及每摩爾氧化劑、還原劑得失電子的量，然后根據(jù)電子守恒列出等式。計算公式如下：n(氧化劑)×得電子原子數(shù)×原子降價數(shù)n(還原劑)×失電子原子數(shù)×原子升價數(shù)。利用這一等式，解氧化還原反應(yīng)計算題，可化難為易，化繁為簡。12【2016上海卷】半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O（g）。半水煤氣經(jīng)過下列步驟轉(zhuǎn)化為合成氨的原料。完成下列填空：（1）半水煤氣含有少量硫化氫。將半水煤氣樣品通入_溶液中（填寫試劑名稱），出現(xiàn)_，可以證明有硫化氫存在。（2）半水煤氣在銅催化下實現(xiàn)CO變換：CO+H2OCO2+H2若半水煤氣中V(H2):V(CO):V(N2)=38：28：22，經(jīng)CO變換后的氣體中：V(H2):V(N2)=_。（3）堿液吸收法是脫除二氧化碳的方法之一。已知：Na2CO3K2CO320堿液最高濃度（mol/L）2.08.0堿的價格（元/kg）1.259.80若選擇Na2CO3堿液作吸收液，其優(yōu)點是_；缺點是_。如果選擇K2CO3堿液作吸收液，用什么方法可以降低成本？_寫出這種方法涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式。_（4）以下是測定半水煤氣中H2以及CO的體積分?jǐn)?shù)的實驗方案。取一定體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的半水煤氣，經(jīng)過下列實驗步驟測定其中H2以及CO的體積分?jǐn)?shù)。選用合適的無機(jī)試劑分別填入、方框中。該實驗方案中，步驟、的目的是：_。該實驗方案中，步驟_（選填“”或“”）可以確定半水煤氣中H2的體積分?jǐn)?shù)?！敬鸢浮浚?）硝酸鉛（或硫酸銅）；黑色沉淀（2）3:1 （3）價廉；吸收CO2能力差堿液循環(huán)使用；2KHCO3K2CO3+CO2+H2O（4）除去半水煤氣中的CO2（包括H2S）和H2O IV【解析】（4）由于半水煤氣中含有二氧化碳，所以首先利用堿液除去二氧化碳，干燥后再通過氧化銅反應(yīng)，利用濃硫酸吸收產(chǎn)生的水蒸氣，利用堿液吸收產(chǎn)生的二氧化碳，進(jìn)而計算體積分?jǐn)?shù)。所以流程為。中KOH吸收CO2和H2S，中濃硫酸吸收水蒸氣，干燥氣體。氫氣還原氧化銅生成水蒸氣，濃硫酸吸收水蒸氣，所以該實驗方案中，步驟可以確定半水煤氣中H2的體積分?jǐn)?shù)?！究键c定位】考查水煤氣中氣體成分測定實驗設(shè)計與探究。 【名師點睛】“教真實的化學(xué)，學(xué)有用的知識”已成為大家的共識，現(xiàn)在的化學(xué)試題強(qiáng)調(diào)化學(xué)與生活的交融，突出理論聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際和科技前沿，強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用。試題將真實的問題轉(zhuǎn)化為試題情境，真實問題的復(fù)雜性帶來了化學(xué)試題的綜合性，這就要求考生首先讀懂并捕捉到全部相關(guān)信息，弄清這些信息之間的邏輯關(guān)系，特別是確定性信息和未知信息之間的關(guān)系，為問題的解決奠定基礎(chǔ)。這顯然屬于“關(guān)鍵能力”。對于一個流程的設(shè)計和評價，要分析它由幾個部分組成，每個部分在整體中處于什么地位、有什么作用，為什么要這樣設(shè)計，這樣設(shè)計的優(yōu)缺點如何，可以如何改進(jìn)等等，這些都是高考中考查綜合能力的重點。