专题15 元素及其化合物知识的综合应用-三年高考（2015-2017）化学试题分项版解析 Word版含解析

这是一份专题15 元素及其化合物知识的综合应用-三年高考（2015-2017）化学试题分项版解析 Word版含解析，共24页。试卷主要包含了【2016浙江卷】Ⅰ等内容，欢迎下载使用。


1．【2017北京卷】（12分）SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
（1）SCR（选择性催化还原）工作原理：

① 尿素水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：____________。
② 反应器中NH3还原NO2的化学方程式：____________。
③ 当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：________。
④ 尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素（M=60 g·mol −1）含量的方法如下：取a g尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L−1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L−1 NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是________。
（2）NSR（NOx储存还原）工作原理：
NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。

① 通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是_________。
② 用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是__________。
③ 还原过程中，有时会产生笑气（N2O）。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：_______□15NNO+□H2O
【答案】（1）①CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3 ②8NH3+6NO27N2+12H2O
③2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4
④
（2）①BaO
②8∶1
③415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O
则储存NOx的物质是BaO。②由图示可知，第一步反应为H2与Ba(NO3)2作用生成NH3，每摩Ba(NO3)2作用生成NH3共转移16mol电子，根据电子守恒，参加反应的氢气的物质的量为16mol÷2=8mol，则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8:1。③反应物有15NO与NH3，结合产物中有水，可知还有另一反应物O2，反应中NH3是还原剂，15NO与O2是氧化剂，因含氮产物均为15NNO，则15NO与NH3以1:1参加反应，结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为
415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O。
【名师点睛】试题以SCR和NSR技术控制发动机的NOx排放为载体，重点考查化学方程式书写、化学计算、氧化还原反应电子转移的应用等知识，考查考生的读图能力、计算能力和对试题的综合分析能力。注意读图时要结合题目要求展开，如图a，问题中“NOx的储存和还原。储存…..”，因此主要就是从图左到图右，BaO转变成Ba(NO3)2，Pt没有发生变化，所以BaO是储存NOx的试剂，而Pt没有变化则可能是该储存过程中的催化剂。该题涉及到方程式的书写较多，尤其是氧化还原反应方程式的配平是解答的难点。注意利用好“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，注意电子得失守恒的计算关系式，即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。
2．【2017天津卷】（14分）H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列方法中的问题。
Ⅰ．H2S的除去
方法1：生物脱H2S的原理为：H2S+Fe2(SO4)3 S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+ O2+2H2SO42Fe2(SO4)3 +2H2O
（1）硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是______________。
（2）由图3和图4判断使用硫杆菌的最佳条件为______________。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是______________。

方法2：在一定条件下，用H2O2氧化H2S
（3）随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化，氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时，氧化产物的分子式为__________。
Ⅱ．SO2的除去
方法1（双减法）：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液Na2SO3溶液
（4）写出过程①的离子方程式：____________________________；CaO在水中存在如下转化：
CaO(s)+ H2O (l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH−(aq)
从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理____________________________________。
方法2：用氨水除去SO2
（5）已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10−5，H2SO3的Ka1=1.3×10−2，Ka2=6.2×10−8。若氨水的浓度为2.0 mol·L−1，溶液中的c(OH−)=_________________ mol·L−1。将SO2通入该氨水中，当c(OH−)降至1.0×10−7 mol·L−1时，溶液中的c()/c()=___________________。
【答案】（1）降低反应活化能（或作催化剂）（2）30 ℃、pH=2.0 蛋白质变性（或硫杆菌失去活性）
（3）H2SO4（4）2OH−+SO2+H2O
与Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成 （5）6.0×10−3 0.62
（4）过程①是NaOH与SO2的反应，反应的离子方程式为2OH−+SO2+H2O；根据CaO在水中的转化：CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH−(aq)，过程②中Na2SO3加入CaO后，与Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成。
（5）根据NH3·H2O的Kb=1.8×10−5可知，=1.8×10−5，当氨水的浓度为2.0 mol·L−1时，溶液中的c(OH−)= c()==6.0×10−3 mol·L−1。根据H2SO3的Ka2=6.2×10−8可知，=6.2×10−8，当c(OH−)降至1.0×10−7 mol·L−1，则c(H+)=1.0×10−7 mol·L−1，溶液中的c()/c()=0.62。
【名师点睛】本题以真实化学问题为载体，考查应用实践能力。从化学特点出发，牢牢把握化学的应用性，广泛联系实际创设化学应用情境，引领考生正确认识化学对社会发展和人类进步的巨大贡献，认识化学的价值。要求考生将基础化学、基本化学原理和方法运用到实际生产生活中，解释生活中相关的现象，解决工业生产的问题。题目中化学反应速率的影响因素，条件的选择，各种平衡常数的计算等为高频考点，掌握平衡的定量定性分析为解题的关键，注意平衡常数的应用。
3．【2017江苏卷】(12 分)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。
（1）碱式氯化铜有多种制备方法
①方法1： 45 ~ 50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O，该反应的化学方程式为_________________________。
②方法2： 先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3+对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M'的化学式为______。

（2）碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：①称取样品1.1160 g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A；②取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.1722 g；③另取25.00 mL溶液A，调节pH 4 ~ 5，用浓度为0.08000 mol·L−1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+ (离子方程式为Cu2++ H2Y2−CuY2−+2H+)，滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
【答案】（1）①4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O ②Fe2+
（2）n(Cl−)=n(AgCl)×==4.800×10−3mol
n(Cu2+)=n(EDTA)×
=0.08000 mol·L−1×30.00 mL×10−3 L·mL−1×=9.600×10−3 mol
n(OH−)=2n(Cu2+)−n(Cl−)=2×9.600×10−3 mol－4.800×10−3 mol=1.440×10−2 mol
m(Cl−)=4.800×10−3 mol×35. 5 g· mol −1 =0.1704 g
m(Cu2+)=9.600×10−3 mol×64 g· mol −1 =0.6144 g
m(OH−)=1.440×10−2 mol×17 g· mol −1 =0.2448 g
n(H2O)==4.800×10−3 mol
a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH−)∶n(Cl−)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1
化学式为Cu2(OH) 3Cl·H2O
【解析】（1）①分析CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O，可以发现Cu元素的化合价升高了，所以氧气肯定做了该反应的氧化剂，根据化合价升降总数相等并结合质量守恒定律，可以写出该反应的化学方程式为4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O。
②由催化原理示意图可知，M'先与H+、O2反应生成M，M再被Cu还原为Cu2+，所以M'的化学式为Fe2+。

分别求出这3种离子的质量，根据质量守恒，求出H2O的质量：
m(Cl−)=4.800×10−3 mol×35.5 g· mol −1 =0.1704 g
m(Cu2+)=9.600×10−3 mol×64 g· mol −1 =0.6144 g
m(OH−)=1.440×10−2 mol×17 g· mol −1 =0.2448 g
再求出结晶水的物质的量：
n(H2O)==4.800×10−3 mol
最后求出各粒子的个数之比，写出化学式：
因为a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH−)∶n(Cl−)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 ，所以该样品的化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O。
【名师点睛】本题重点考查学生对化学反应中物质间转化的计量关系、反应条件的定量控制及化学反应原理的理解和应用水平，考查学生运用实验数据和结果进行化学计算的能力，也考查了学生获取信息的能力和分析推理的能力。解题的关键有：①分析反应前后元素的化合价变化情况，明确反应中的定量关系。②体验从定量的角度控制反应的基本条件的方法。③理解溶液中的离子反应与实验滴定方法的定量计算，理清物质间的计量关系。④综合运用电荷守恒和质量守恒，理清思路，做到步骤清晰、细心运算。
4．【2016浙江卷】Ⅰ．化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：
2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑+10MgO+3Al2O3
（1）写出该化合物作阻燃剂的两条依据____________。
（2）用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理________。
（3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理____________。
Ⅱ．磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：

请回答：
（1）A的组成元素为_________（用元素符号表示），化学式为______。
（2）溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用____________。
（3）已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体（标况下的密度为1.518 g·L-1），该气体分子的电子式为____。写出该反应的离子方程式_____。
（4）写出F→G反应的化学方程式_____________。设计实验方案探究溶液G中的主要微粒（不考虑H2O、H+、K+、I-）______________。
【答案】Ⅰ.（1）反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气
（2）Al2O3 +2OH−2AlO2−+H2O
（3）MgO+2NH4Cl+H2OMgCl2+2NH3·H2O或NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl，
MgO+2HCl MgCl2+H2O
Ⅱ．（1）S、Fe Fe3S4
（2）制印刷电路板
（3）Fe3S4+6H+3H2S↑+3Fe2++S
（4）H2SO3+I2+H2O H2SO4+2HI
取溶液G，加入过量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO42−；过滤后取滤液，滴加H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有H2SO3。
【解析】
试题分析：Ⅰ.（1）此反应为吸热反应，能降低温度，反应产生的固体氧化物能隔绝空气，并且产生水蒸气，可以稀释空气。故答案为：反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气。
（2）氧化镁和氧化铝的区别在于氧化铝能与强碱反应而氧化镁不能，氧化铝和强碱反应生成偏铝酸盐和水，离子方程式为：Al2O3 +2OH−2AlO2−+H2O。（3）氯化铵溶液中铵根离子水解，
NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl，溶液为酸性，氧化镁和水解生成的盐酸反应生成氯化镁，方程式为：
MgO+2HCl MgCl2+H2O。Ⅱ．（1）红棕色固体B为氧化铁，与盐酸反应后生成黄色溶液C为氯化铁，氯化铁与硫氰化钾溶液反应显血红色，D为硫氰化铁。无色气体溶于水后为酸性，与碘反应后生成无色溶液，酸性变强，说明原酸为弱酸，且具有还原性，为亚硫酸，则无色气体为二氧化硫。则原化合物中含有铁和硫元素。氧化铁的质量为2.400g，其物质的量为2.400/160=0.015mol，含铁原子的物质的量为0.030mol，则铁的质量为0.030×56=1.680g，则化合物中硫元素的质量为
2.960-1.680=1.280g，硫的物质的量为1.280/32=0.040mol，则铁与硫的物质的量比为
0.030:0.040=3:4，则化学式为：Fe3S4。（2）溶液C为氯化铁，可以溶解铜，用来制印刷电路板。
【考点定位】无机推断，离子检验，物质组成的确定。
【名师点睛】无机推断题要抓住突破口，例如物质的颜色，红棕色固体为氧化铁，黑色的固体为碳、二氧化锰，氧化亚铁、氧化铜等。黄色溶液为含铁离子的溶液，浅绿色溶液为含亚铁离子的溶液，蓝色溶液为含铜离子的溶液，紫色为含高锰酸根离子的溶液或苯酚遇到氯化铁的颜色。血红色或红色为硫氰化铁溶液。黄绿色气体为氯气。结合颜色确定成分，进而分析其他物质。掌握常见离子的检验方法。本题难度适中。
5．【2016新课标1卷】元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
（1）Cr3+与Al3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是_________。
【答案】（1）蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；
【解析】（1）根据Cr3+与Al3+的化学性质相似，可知Cr(OH)3是两性氢氧化物，能溶解在强碱NaOH溶液中。向Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，首先发生反应：Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓，产生Cr(OH)3灰蓝色固体，当碱过量时，又会发生反应：Cr(OH)3+OH-= Cr(OH)4−，可观察到沉淀消失，溶液变为绿色。故观察到的现象为蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；
6．【2016新课标2卷】某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液．在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________。
（2）甲组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是______。
（4）丙组同学取10 mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3 支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色；
②第二只试管中加入1滴K3 溶液，生成蓝色沉淀：
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是_____（填离子符号）；实验①和③说明：在I- 过量的情况下，溶液中仍含有______（填离子符号），由此可以证明该氧化还原反应为______。
（5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl3溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________；一段时间后．溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是______；生成沉淀的原因是______（用平衡移动原理解释）。
【答案】(1)防止Fe2+被氧化（2）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
（3）隔绝空气（排除氧气对实验的影响）
（4）Fe2+；Fe3+；可逆反应
(5)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，Fe3+催化H2O2分解产生O2；
H2O2分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动。
【解析】
试题分析：（1）亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁属的目的是防止Fe2+被氧化。
（5）H2O2溶液中加入几滴酸化的FeCl3溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为
H2O2+2Fe2++2H+= 2Fe3++ 2H2O，铁离子的溶液呈棕黄色；一段时间后．溶液中有气泡出现，并放热。随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是H2O2分解放出氧气，而反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动。
【考点定位】考查铁离子和亚铁离子的性质，离子的检验，H2O2的性质，盐类的水解等知识。
【名师点睛】本题以常见的铁离子和亚铁离子的性质、H2O2的性质为基础，考查了探究实验方案的设计与评价，学生读题不会感到陌生，有利于考查学生的基础知识，涉及铁离子和亚铁离子的性质，离子的检验，H2O2的性质，盐类的水解等知识。①人们常用KSCN溶液检验Fe3+的存在，若向溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，则该溶液中含义Fe3+；②人们常用K3 溶液检验Fe2+的存在，若向溶液中加入几滴K3 溶液，生成蓝色沉淀，则该溶液中含义Fe2+。
7．【2016北京卷】用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。
（1）Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。

①作负极的物质是________。
②正极的电极反应式是_________。
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO3—的去除率和pH，结果如下：
初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO3—的去除率
接近100%
＜50%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态


pH=4.5时，NO3—的去除率低。其原因是________。
（3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3—的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设：
Ⅰ. Fe2+直接还原NO3—；
Ⅱ. Fe2+破坏FeO（OH）氧化层。
①做对比实验，结果如图所示，可得到的结论是_______。
②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式，解释加入Fe2+提高NO3—去除率的原因：______。

（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO3—的去除率和pH，结果如下：
初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO3—的去除率
约10%
约3%
1小时pH
接近中性
接近中性
与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO3—去除率和铁的最终物质形态不同的原因：__________。
【答案】（1）①铁 ②NO3－+8e－+10H+=NH4++3H2O
（2）因为铁表面生成不导电的FeO(OH)，阻止反应进一步发生
（3）①本实验条件下，Fe2+不能直接还原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率。
②Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+， Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，有利于反应的进行，使NO3-的去除率提高
（4）Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，初始pH较小，氢离子浓度高，产生的Fe2+浓度大，促使FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，使反应进行的更完全，初始pH高时，产生的Fe2+浓度小，从而造成NO3—去除率和铁的最终物质形态不同。
（3）①从图中可以看出只加入铁粉和只加入Fe2+，NO3-的去除率都不如同时加入铁和亚铁离子的去除率高，说明不是由于亚铁离子的还原性提高了硝酸根的去除率，而是由于Fe2+破坏FeO(OH)生成了四氧化三铁；
②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成四氧化三铁，该反应的离子方程式为：Fe2++2FeO(OH)＝Fe3O4+2H+。加入Fe2+之所以可以提高硝酸根离子的转化率主要因为减少了FeO（OH）的生成，生成更多的Fe3O4，增强了导电性，另外生成了H+，可以使pH增大的速度减慢，使NO3-的转化率增大；
（4）Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，初始pH较小，氢离子浓度高，产生的Fe2+浓度大，促使FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，使反应进行的更完全；初始pH高时，由于Fe3+的水解，Fe3+越容易生成FeO(OH)，产生的Fe2+浓度小，从而造成NO3—去除率和铁的最终物质形态不同。
【考点定位】本题主要是考查化学反应原理，涉及电化学、氧化还原反应等相关知识
【名师点晴】该题一改化学原理综合应用的拼题，改成“借实验考原理”的方式来考查学生应用化学反应基本理论、化学反应速率平衡、电化学等理论联系实际，分析解决氧化还原反应、速率平衡、电化学等问题的能力。此题区分度在第（4）问。实际上，我们只要抓住主要矛盾，便可简化解题思路。我们只需要从影响速率平衡的主要因素（此题主要是浓度）考虑问题即可。此问极易诱导学生从复杂角度分析问题，不容易得到正确答案。
8．【2016海南卷】某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：

回答下列问题：
（1）在下列装置中，第一次浸出必须用____，第二次浸出应选用______。（填标号）

（2）第二次浸出时，向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成___________。滤渣2的主要成分是____________________。
（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________________。
（4）某同学在实验完成之后，得到1.5gCuSO4·5H2O，则铜的回收率为_______。
【答案】（1）D A （每空1分，共2分）
（2）H2O2与固体颗粒接触分解（每空2分，共4分）
（3）蒸发皿（2分）
（4）30% （3分）
（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是蒸发皿。
（4）15.0 g废催化剂中含有铜的物质的量为15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol，1.5gCuSO4﹒5H2O中铜的物质的量为1.5g÷250g/mol=0.006mol，则铜的回收率为0.006mol/0.02mol×100%=30%。
考点：考查化学工艺流程分析，化学实验方案的分析、评价，化学实验基本操作和化学计算。
【名师点睛】化学实验常用仪器的使用方法和化学实验基本操作是进行化学实验的基础，对化学实验的考查离不开化学实验的基本操作。考查的角度主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用的能力。化学工艺流程实验方案设计与评价取材于教材、高于教材，注重创新是近年高考化学试题的一大特点。近年高考综合实验试题往往是在教材实验、演示实验或考生已有实验知识的基础上进行改进，创设新情境，提出新问题，考查考生的创新意识。主要体现在以下几个方面：(1)根据题干给予的新信息，预测实验现象等。(2)药品使用创新、仪器功能拓展、实验操作改进创新和实验操作新途径开辟等。(3)面对新情境，能够正确提取并处理信息(准确提炼规律、严密推理分析、做出合理解释等)。(4)面对新问题，能够全面深入思考，合理优化结构，准确深刻评价等。
9．【2016江苏卷】过氧化钙（CaO2·8H2O）是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。
（1）Ca（OH）2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO2·8H2O。
Ca（OH）2+H2O2+6H2O＝CaO2·8H2O
反应时通常加入过量的Ca（OH）2，其目的是_____________。
（2）向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中浓度增加的离子有____（填序号）。
A．Ca2+ B．H+ C．CO32– D．OH−
（3）水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封静置；加入适量稀H2SO4，待MnO(OH)2与I−完全反应生成Mn2+和I2后，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：

①写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式：_____________。
②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00 mL，按上述方法测定水中溶解氧量，消耗0.01000 mol·L−1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧（以mg·L−1表示），写出计算过程。
【答案】（1）提高H2O2的利用率 （2）AD （3）①O2＋2Mn2＋＋4OH－===MnO(OH)2↓
②在100.00 mL水样中
I2＋2S2O32－===2I－＋S4O62－
n(I2)=
=
=6.750×10－5 mol
n= n(I2)= 6.750×10－5 mol
n(O2)=n=×6.750×10－5mol=3.375×10－5 mol
水中溶解氧==10.80 mg/L
【考点定位】本题主要是考查氧化还原反应方程式书写以及溶解氧含量测定等
【名师点晴】灵活应用电子得失守恒是解答的关键，得失电子守恒是氧化还原反应计算的核心思想：得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。电子守恒法解题的步骤是：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式。计算公式如下：n(氧化剂)×得电子原子数×原子降价数＝n(还原剂)×失电子原子数×原子升价数。利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简。
10．【2016上海卷】半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O（g）。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。

完成下列填空：
（1）半水煤气含有少量硫化氢。将半水煤气样品通入____溶液中（填写试剂名称），出现_______，可以证明有硫化氢存在。
（2）半水煤气在铜催化下实现CO变换：CO+H2OCO2+H2
若半水煤气中V(H2):V(CO):V(N2)=38：28：22，经CO变换后的气体中：V(H2):V(N2)=____________。
（3）碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知：

Na2CO3
K2CO3
20℃碱液最高浓度（mol/L）
2.0
8.0
碱的价格（元/kg）
1.25
9.80
若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是__________；缺点是____________。如果选择K2CO3碱液作吸收液，用什么方法可以降低成本？
___________________________________________
写出这种方法涉及的化学反应方程式。_______________________
（4）以下是测定半水煤气中H2以及CO的体积分数的实验方案。
取一定体积（标准状况）的半水煤气，经过下列实验步骤测定其中H2以及CO的体积分数。

①选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。
②该实验方案中，步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是：_________________。
③该实验方案中，步骤________（选填“Ⅳ”或“Ⅴ”）可以确定半水煤气中H2的体积分数。
【答案】（1）硝酸铅（或硫酸铜）；黑色沉淀
（2）3:1
（3）价廉；吸收CO2能力差
碱液循环使用；2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O
（4）①
②除去半水煤气中的CO2（包括H2S）和H2O ③IV
（3）根据表中数据可知若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是价廉，而缺点是吸收CO2能力差。由于生成的碳酸氢钾受热易分解产生碳酸钾，所以使碱液循环使用可以降低成本，反应的化学方程式为2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O；

【考点定位】考查水煤气中气体成分测定实验设计与探究。
【名师点睛】“教真实的化学，学有用的知识”已成为大家的共识，现在的化学试题强调化学与生活的交融，突出理论联系生产、生活实际和科技前沿，强调学以致用。试题将真实的问题转化为试题情境，真实问题的复杂性带来了化学试题的综合性，这就要求考生首先读懂并捕捉到全部相关信息，弄清这些信息之间的逻辑关系，特别是确定性信息和未知信息之间的关系，为问题的解决奠定基础。这显然属于“关键能力”。对于一个流程的设计和评价，要分析它由几个部分组成，每个部分在整体中处于什么地位、有什么作用，为什么要这样设计，这样设计的优缺点如何，可以如何改进等等，这些都是高考中考查综合能力的重点。
11．【2015北京卷】（12分）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：

（1）反应Ⅰ的化学方程式是 。
（2）反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层。
①根据上述事实，下列说法正确的是 （选填序号）。
a．两层溶液的密度存在差异
b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是 。
③经检测，H2SO4层中c（H+）：c（SO42-）＝2.06：1。其比值大于2的原因是 。
【答案】（1）SO2+2H2O+I2＝H2SO4+2HI （2）①a、c
②观察颜色，颜色深的是HI层，颜色浅的是硫酸层 ③硫酸层中含有少量HI
③H2SO4溶液中溶有低浓度的碘，碘单质可与水发生反应I2+H2OHI+HIO，c（H+）增大，使溶液中c（H+）:c（SO42-）的比值大于2。
12．【2015福建卷】(15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为 。
（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/℃
57.6
180（升华）
300（升华）
1023
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是 （只要求写出一种）。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为____。
⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 。
【答案】（15分）（1）Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
（2）①防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率。
②Fe或铁 ；④NaCl、NaClO、NaClO3 ；⑤除去FeCl3，提高AlCl3纯度。

【考点定位】考查盐的水解、反应条件的控制、热化学方程式的书写、物质反应充分的确定及化学试剂的作用的判断的知识。
13．【2015新课标1卷】（14分）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____________。
（2）利用 的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______（写化学式）。
（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_______。
（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程___________。
【答案】（1）Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3；（2）Fe3O4；SiO2和CaSO4；
（3）将Fe2+氧化为Fe3+；使Al3+与Fe3+形成氢氧化物而除去。
（6）2H3BO3B2O3+3HO B2O3+3Mg3MgO+2B
【解析】（1）问写化学方程式，是仿照碱式碳酸盐和酸的反应，但是要先分析Mg2B2O5·H2O 中硼元素的化合价为+3价，联系到流程图最终产物可推知：硼元素变为H3BO3（H3BO3为弱酸，易溶于水）；这不是氧化还原反应，故镁元素转化为硫酸镁。

14．【2015浙江卷】Ⅰ．(6分) 请回答：
（1）H2O2的电子式___________。
（2）镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由________________。
（3）在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式_____________。
（4）完成以下氧化还原反应的离子方程式：
( )MnO4－＋( )C2O42－+______＝( )Mn2+＋( )CO2↑＋________
Ⅱ．(12分) 化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。
请推测并回答：
（1）甲的化学式__________。
（2）甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式__________。
（3）NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式__________。
（4）甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程发生反应的化学方程式 。
（5）某同学认为：用惰性气体赶尽反应体系中的空气，将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥，再与金属钠反应，得到固体物质即为纯净的甲；取该固体物质与水反应，若能产生H2，即可证明得到的甲一定是纯净的。
判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由___________。
【答案】Ⅰ．（1） （2）2Mg＋CO22MgO＋C
（3）AgCl+Br－＝AgBr+Cl－ （4）2MnO4－ +5C2O42－ +16H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O
Ⅱ．（1）NaH （2） 4NaH+AlCl3＝NaAlH4+3NaCl
（3）NaAlH4+2H2O==NaAlO2+4H2↑ （4） 3NaH+Fe2O3＝2Fe+3NaOH
（5）制备过程不合理，因为盐酸易挥发，H2中混有HCl，导致产物中有NaCl
验纯方法不合理，如果有Na残留，Na与水反应也产生H2；没有考虑混入的NaCl
【解析】Ⅰ．（1）H2O2分子中两个氧原子与氢原子形成共用电子对，两个氧原子间也形成共用电子对，其电子式为： 。
（2）镁可以在CO2中燃烧，生成MgO和C，化学方程式为：2Mg＋CO22MgO＋C。

（2）根据原子数守恒，甲与AlCl3反应还生成NaCl，化学方程式为：4NaH+AlCl3＝NaAlH4+3NaCl。
（3）NaAlH4氢元素为－1价，水中氢元素为+1价，两考可发生归中反应生成H2，H2既是氧化产物，也是还原产物，其它元素化合价不变，所以还有NaAlO2生成，化学方程式为：NaAlH4+2H2O＝NaAlO2+4H2↑。
（4）－1价的氢具有强还原性，可把Fe3+还原为铁，化学方程式为：3NaH+Fe2O3＝2Fe+3NaOH(若氧化产物为H2，还可以被Fe2O3继续氧化)。
（5）该同学的制备过程不合理，因为盐酸易挥发，H2中混有HCl，经浓硫酸干燥时HCl不能除去，HCl与Na反应导致产物中有NaCl；验纯方法也不合理，若钠有残留，Na与水反应也产生H2，若混入NaCl，固体物质也不纯净。
【考点定位】本题主要是考查化学基本概念、电子式、离子反应、氧化还原反应、考查无机物的推断，新情境下化学方程式的书写，实验方案的评价等。涉及双氧水、镁、CO2、卤化银、钠、铝及其化合物等。
15．【2015重庆卷】（15分）某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。
（4）NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而发生分解，其化学方程式为 。
（5）100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N2 33.6L（标准状况）。
①用碱石灰除去的物质为 ；
②该产气药剂中NaN3的质量分数为 。
【答案】（4）2NaHCO3Na2CO3 +CO2↑+H2O （5）①CO2 、H2O ② 65%

16．【2015重庆卷】（14分）我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。
（4）采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为 。
【答案】（4）Ag2O +2CuCl=2AgCl+Cu2O
【解析】 （4）Ag2O与CuCl发生复分解反应，没有化合价的升降，则化学方程式为Ag2O +2CuCl=2AgCl+Cu2O。
17．【2015天津卷】(14分)随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

根据判断出的元素回答问题：
（5）上述元素可组成盐R：zx4f(gd4)2,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：

①R离子浓度由大到小的顺序是：__________。
②写出m点反应的离子方程式_________________。
③若R溶液改加20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为______mol。
【答案】（5）①c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-) ②NH4++ OH-＝NH3·H2O ③0.022

18．【2015上海卷】（本题共12分）白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3，在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物，再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应，化学方程式如下：Ca(OH)2+ Mg(OH)2+ 3CO2⇌CaCO3+ Mg(HCO3)2+ H2O。完成下列填空
（1）Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性 （选填“强”或“弱”）
Ca(OH)2的溶解度比Mg(OH)2的溶解度 （选填“大”或“小”）
【答案】（1）强；大
【解析】（1）元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。由于金属性Ca>Mg，所以碱性Ca(OH)2>Mg(OH)2。Ca(OH)2微溶于水，而Mg(OH)2难溶于水，所以溶解度：Ca(OH)2>Mg(OH)2。
19．【2015海南卷】（8分）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 。
【答案】（1）氢氟酸；SiO2+MgO2↑+Mg2Si；
（2）Mg2Si+4HCl=2 MgCl2+SiH4；；（3）非极性键、极性键
【考点定位】考查以Si为载体的物质的转化的判断。
20．【2015海南卷】（9分）银是一种贵金属，古代常用于制造钱币及装饰器皿，现代在电池和照明器材等领域亦有广泛应用。回答下列问题。
（1）久存的银制器皿表面会变黑，失去银白色的光泽，原因是 。
（3）AgNO3溶液光照易分解，生成Ag和红棕色气体等物质，其光照分解的化学方程式为 。
【答案】（1）Ag与空气含硫物质反应生成硫化银；（3）2AgNO3Ag+2NO2↑+O2↑
【解析】（1）根据金属的腐蚀可知Ag变黑是发生了化学腐蚀，与空气含硫物质反应生成硫化银的缘故；
（3）根据氧化还原反应理论，硝酸银分解生成Ag和二氧化氮气体，无元素化合价升高的，所以该反应中有氧气生成。