所属成套资源:2023年高考终极押题猜想(分专题预测)全科
化学-2023年高考终极押题猜想(分专题预测)(原卷版)
展开
这是一份化学-2023年高考终极押题猜想(分专题预测)(原卷版),共74页。试卷主要包含了化学与STSE1,化学反应机理4,化学实验基础知识9,有机化学基础12,物质结构与元素周期律19,电化学23,电解质溶液及图像29,化工流程36等内容,欢迎下载使用。
2023年高考化学终极押题猜想
押题猜想一 化学与STSE 1
押题猜想二 化学反应机理 4
押题猜想三 化学实验基础知识 9
押题猜想四 有机化学基础 12
押题猜想五 物质结构与元素周期律 19
押题猜想六 电化学 23
押题猜想七 电解质溶液及图像 29
押题猜想八 化工流程 36
押题猜想九 化学反应原理 42
押题猜想十 探究性实验 52
押题猜想十一 有机化学推断 58
押题猜想十二 物质结构与性质 66
押题猜想一 化学与STSE
近日,科学家开发的常压旋转滑行弧实现高效固氮取得进展,如图所示。
下列叙述错误的是
A.该固氮过程均发生氧化还原反应
B.太阳能、风能转化为电能
C.图中反应包括
D.和中的N原子的杂化方式不同
【押题解读】
近年高考有关STSE试题主要考查能源、新材料、环境保护、大气治理、生活常识、传统文化等,旨在考查考生对化学原理、化学在生活中的应用,以及化学对当前最新科技所做的贡献;并注意正确理解常见的化学概念。题目体现了化学源于生活、服务于生活的理念,旨在要求学生要学以致用,复习时多留心生活中与化学原理有关的知识,更要关注当前最新科技的发展趋势以及社会热点问题。
【考前秘笈】
1.化学让生活更美好。下列选项中围绕科技新闻的相关阐述错误的是
选项
科技新闻
相关阐述
A
以芝麻壳为原料,制备高性能超级电容器
芝麻壳的主要成分是油脂
B
通过光热效应,将香蕉皮分解为多孔碳和氢气
天然生物质转化为新能源,实现废物利用
C
C60在一定条件下能转化为导电、高硬度的非晶态碳玻璃
碳玻璃与C60互为同素异形体
D
用紫外线作能源、氯化铝作催化剂,将废弃聚苯乙烯塑料转化为更有价值的产品
聚苯乙烯的链节为
A.A B.B C.C D.D
2.有科研工作者研究发现,以负载Ce-Pt-Pd氧化处理后的不锈钢丝网具有较好的催化性能,可以消除VOCs(挥发性有机化合物,如苯、甲苯、丙酮等)、的污染,如图所示简要表示了该催化过程及反应机理。有关说法错误的是
A.不锈钢丝网可增大催化剂与VOCs的接触面积 B.氧气参与了上述催化反应
C.碳原子在该催化反应中得电子 D.该催化剂可用于机动车尾气的处理
3.浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源,其中海水提溴工艺如图所示,下列说法中不正确的是
A.吹出塔中采用热空气有利于溴的吹出
B.吸收塔中被氧化
C.吸收时可用溶液代替和水
D.蒸馏塔中发生置换反应
4.点击化学又称“链接化学”“速配接合组合式化学”,是由2022年诺贝尔化学奖获得者提出的一类反应。作为点击化学重要反应之一的铜催化叠氮炔环反应的机理如图所示。下列有关说法不正确的是
A.反应过程需在水溶液中完成 B.该过程符合原子经济,原子利用率为100%
C.反应过程中催化剂的价态发生变化 D.该反应过程仅涉及加成反应
5.中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是
A.“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
B.铸造“铜钱儿”用的材料黄铜是单质铜
C.诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是的颜色
D.“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
押题猜想二 化学反应机理
2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学经典反应之一是一价铜[Cu]催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应,反应机理示意如图:
下列说法正确的是
A.反应③过程中,不涉及极性键的断裂和形成
B.转化过程中N的杂化方式发生改变
C.该反应的总反应是取代反应,反应历程是离子反应历程
D.一价铜[Cu]催化剂能有效降低总反应的焓变,加快反应速率
【押题解读】
反应历程或机理图像一般取材于实际科研成果,充分体现了化学反应的本质,高考常以此为载体考查反应原理、活化能、反应热等知识,是近年高考的命题热点,此类试题难点是从陌生图像中提取解题信息。
【考前秘笈】
1.光催化反应机理如图所示,当催化剂受到能量大于禁带宽度的光照时,价带上的电子被激发,跃迁到导带,同时形成空穴。导带上的光生电子()作还原剂,价带上的光生空穴(⊕)作氧化剂,下列说法不正确的是
A.在价带上被氧化 B.推测起催化作用
C.反应过程中光能转化为化学能 D.生成得到电子
2.近日,中国科学院大连化学物理研究所与上海应物所合作,揭示了双单原子催化剂中的协同催化机理,如4-硝基苯乙烯选择性加氢反应在不同的催化剂下的反应机理及选择性如图所示,下列有关两种不同的催化过程说法错误的是
A.两种催化反应过程中均存在极性键的断裂和形成
B.Mo单原子位点吸附4-硝基苯乙烯,提高了催化加氢的选择性
C.其它条件相同时,双单原子催化下4-硝基苯乙烯的平衡转化率更高
D.两种催化剂均能降低选择性加氢反应的活化能
3.卤族元素单质及其化合物应用广泛。氟在自然界主要存在于萤石()中,与浓反应可制取HF;氯、溴主要存在于海水中,工业常通过电解NaCl饱和溶液制备,可用于制取漂白粉。卤水中可通过氧化、溶液吸收;BrCl能发生水解反应。易升华,一种二次电池正极界面反应机理如图所示。
下列化学反应表示正确是
A.电池正极放电时的电极反应有:
B.电解饱和NaCl溶液:
C.BrCl与反应:
D.用溶液吸收:
4.我国科研人员通过控制光沉积的方法构建型复合材料光催化剂,其中和渗透Nafion膜可协同、分别反应,构建了一个人工光合作用体系,其反应机理(hv为光照条件)如图。下列说法正确的是
A.图中a、b分别代表、
B.反应过程中光能全部转化为化学能
C.总反应方程式为
D.反应过程中涉及到非极性键、极性键的断裂和形成
5.多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
下列说法正确的是
A.反应II的热化学方程式为:
B.在反应中生成又消耗,可认为是催化剂
C.和的总能量小于和的总能量
D.选择优良的催化剂可以降低反应I和II的活化能,减少过程中的能耗和反应的焓变
押题猜想三 化学实验基础知识
压强控制在化学实验中有着重要的意义。有关下列实验装置的说法错误的是
①
②
③
④
A.装置①用于喷泉实验,氨气极易溶于水,导致负压吸入是该实验成功的关键
B.装置②用于Fe(OH)2的制备,反应一开始就要关闭止水夹,让生成的氢气把左边试管中液体压入右边,以实现自动化控制
C.装置③用于减压蒸馏,减压条件下可以降低混合组分的熔沸点,实现低温分离,避免因温度过高而导致混合组分分解
D.装置④叫抽滤装置,装置内外的压强差有利于加快过滤速率
【押题解读】
高考对实验基础的考查以实验仪器的选择、基本操作的正确与否,以及以元素化合物的性质为载体设计实验探究物质的组成及含量的测定为主,物质的检验、分离与提纯的考查以自然界中的矿石材料或工业生产中产生的废渣为命题背景,设计物质的分离或提纯路线,突出表现化学科学在物质制备中的应用,题型为选择题及非选择题的形式。
【考前秘笈】
1.实验操作中的“第一步”
(1)检查装置的气密性——制取气体、验证气体的性质等与气体有关的实验操作。
(2)检查是否漏水——滴定管、容量瓶、分液漏斗等的使用。
(3)调“0”点——天平等的使用。
(4)验纯——点燃可燃性气体。
(5)分别取少量溶液——未知溶液的鉴别。
(6)润湿——用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉KI试纸检验或验证某些气体时。
2.常见仪器的选择方法
常见仪器的选择
漏斗的选择
除杂仪器的选择
量器的选择
容器的选择
粗略量取液体的体积用量筒,精确量取液体的体积用滴定管或移液管
少量液体的实验用试管;较大量液体的实验用烧瓶;蒸发结晶用蒸发皿;对固体高温灼烧时用坩埚
进行过滤操作时用普通漏斗;组装简易气体发生装置用长颈漏斗;组装要求控制反应速率的气体发生装置用分液漏斗
所用除杂试剂是固体时选用干燥管,所用除杂试剂是液体时选用洗气瓶
3.化学实验中的几个数据
1.探究硫及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
判断的化学键类型
将固体溶于水,进行导电性实验,溶液可导电
中含有离子键
B
证明水溶液的酸性与漂白性
分别在石蕊溶液与品红溶液中通入适量气体
石蕊溶液变红后没有褪色,品红溶液褪色,说明水溶液呈酸性,有漂白性
C
证明浓硫酸具有强氧化性
加热浓硫酸、固体与固体的混合物
有黄绿色气体产生,说明浓硫酸具有强氧化性
D
比较S与的非金属性强弱
用试纸测定的和溶液的
若前者的试纸颜色比后者深,说明非金属性:
A.A B.B C.C D.D
2.无水三氯化铬(CrCl3)是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。通常是用不含水的三氧化二铬与卤化剂(如CCl4)在高温下反应,并使生成的三氯化铬在惰性气氛(如氮气气氛)升华来制取:Cr2O3(s)+3CCl4(s)2CrCl3(s)+3COCl2(g),生成的COCl2(俗称光气)有毒,遇水发生水解,实验装置如图所示。
关于此实验说法正确的是
A.A中的试剂为热水;A中长玻璃管的作用是平衡压强,观察实验是否堵塞
B.若实验过程中D处出现堵塞,应及时更换D处导管
C.G中发生反应的离子方程式COCl2+4OH-=CO+2Cl-+2H2O
D.无水CaCl2的作用是除产生气体中的水
3.工业上以铜镍矿石(主要成分为CuS、NiS、FeS、SiO2及不溶于酸的杂质)为原料制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O),其主要流程如图所示。
下列叙述错误的是
A.氧化步骤中可用氧气代替H2O2
B.烟气的主要成分为SO3,滤渣的主要成分为SiO2
C.调节pH时,发生反应的离子方程式为2Fe3++3Cu(OH)2=2Fe(OH)3+3Cu2+
D.萃取和反萃取操作均用到分液漏斗和烧杯
4.保定文化底蕴深厚,国家级非遗项目众多。下列非遗项目的相关工艺过程所涉及的化学知识错误的是
选项
非遗项目的相关工艺过程
化学知识
A
刘伶醉酒酿造技艺中发酵酿酒过程
涉及水解反应和加成反应
B
易水砚制作技艺中的磨光工序使用了SiC作磨料
SiC是共价晶体,熔点高、硬度大
C
清苑区传统制香制作技艺中香料的提取
常采用挥发性溶剂萃取
D
定兴书画毡制作技艺中用沸水反复浇羊毛增加软化度
蛋白质发生了变性
A.A B.B C.C D.D
5.下列实验操作能达到实验目的的是
A.向溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,检验溶液中的
B.向沸水中逐滴加入饱和氯化铁溶液并继续加热搅拌制备氢氧化铁胶体
C.除去NaCl固体中的少量,将固体溶解后蒸发结晶、趁热过滤、洗涤干燥
D.将固体溶解于盛有适量蒸馏水的烧杯中,经转移、洗涤、定容和摇匀,配制一定浓度的溶液
押题猜想四 有机化学基础
2022年诺贝尔化学奖授予了生物正交反应和点击化学的开拓者。环辛烯衍生物A与四嗪B的生物正交反应过程为
下列说法错误的是
A.A中有一个手性碳,双键为顺式构型 B.B中杂环上四个氮原子共平面
C.C的结构简式为 D.D中苯环上的一氯代物有6种
【押题解读】
在近年高考常给予有机物的结构简式,分析该有机物可能具有的性质以及发生的反应类型,有机分子中共面原子的个数,限定条件同分异构体数目的判断。
【考前秘笈】
一、有机物的空间结构
1.有机物分子中原子共线、共面数目的确定
(1)常见有机物的空间结构
CH4呈正四面体形,键角109°28′。
CH2==CH2呈平面形,键角120°。
HC≡CH呈直线形,键角180°。
呈平面正六边形,键角120°。
2.注意键的旋转
①在分子中,形成单键的原子可以绕键轴旋转,而形成双键、三键等其他键的原子不能绕键轴旋转。
②若平面间靠单键相连,所连平面可以绕键轴旋转,可能旋转到同一平面上,也可能旋转后不在同一平面上。
③若平面间被多个点固定,则不能旋转,一定共平面。如分子中所有原子一定共面。
3.恰当地拆分复杂分子
观察复杂分子的结构,先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构,再将对应的空间结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。
特别要注意的是,苯分子中处于对位的两个碳原子以及它们所连的两个氢原子在一条直线上。
4.对照模板确定原子共线、共面问题
需要结合相关的几何知识进行分析,如不共线的任意三点可确定一个平面;若一条直线与某平面有两个交点时,则这条直线上的所有点都在该平面内;同时要注意问题中的限定性词语,如“可能”“一定”“最多”“最少”“共面”“共线”等,以免出错。
二、同分异构体的判断
1.同分异构体的判断方法
(1)记忆法
①由烃基的异构体数推断
判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时,根据烃基的异构体数判断较为快捷。如判断丁醇的同分异构体时,根据组成丁醇可写成C4H9—OH,由于丁基有4种结构,故丁醇有4种同分异构体。
常用的烃基异构有—C3H7(2种)、—C4H9(4种)、—C5H11(8种)。
②由苯环上取代基的数目推断
a.当苯环上只连有一个取代基时,可由烃基的数目推断。如C9H12O属于芳香醇,且苯环上只有一个取代基的结构有5种,分别为、、、、。(C9H12O写为,—C3H6OH含—OH的结构有5种)。
b.当苯环上连有两个取代基时,有邻、间、对3种结构。
c.当苯环上连有三个取代基时,若三个取代基完全相同则有3种结构;若三个取代基中有2个完全相同,则有6种结构;若三个取代基各不相同,则有10种结构。如C7H5O2Cl遇FeCl3显紫色,能发生银镜反应的结构共有10种(如其中一种为)。
(2)由等效氢原子推断
碳链上有几种不同的氢原子,其一元取代物就有几种同分异构体。一般判断原则:①同一碳原子上的氢原子是等效的;②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。
一元取代物数目即为等效氢的数目,如等效氢的数目为2,则一氯代物有2种。
(3)用替换法推断
如一个碳碳双键可以用环替换;碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处;碳碳三键相当于两个碳碳双键,也相当于两个环。不同原子间也可以替换,如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体,四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体。
(4)用组合法推断
先确定一基团同分异构体的数目,再确定另一基团同分异构体的数目,从而确定两基团组合后同分异构体数目的方法。如饱和一元酯,—R1有m种结构,—R2有n种结构,共有m×n种酯的结构。
实例:分子式为C9H18O2的酯在酸性条件下水解得到的两种有机物的相对分子质量相等,则形成该酯的酸为C3H7COOH(2种结构),醇为C5H11OH(8种结构),故该酯的结构共有2×8=16种。
2.判断多元取代物的同分异构体的方法
(1)定一移一法
对于二元取代物同分异构体的判断,可固定一个取代基的位置,再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。如分析C3H6Cl2的同分异构体,先固定其中一个Cl原子的位置,移动另外一个Cl原子。
(2)定二移一法
对于芳香化合物中若有3个取代基,可以固定其中2个取代基的位置为邻、间、对的位置,然后移动另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。
三、有机反应中的几个定量关系
(1)在卤代反应中1 mol卤素单质取代1 mol H,同时生成1 mol HX。
(2)1 mol 完全加成需要1 mol H2或1 mol Br2,1 mol醛基或酮基消耗1 mol H2;1 mol甲醛完全被氧化消耗4 mol Cu(OH)2。
(3)1 mol苯完全加成需要3 mol H2。
(4)与NaHCO3反应生成气体:1 mol —COOH生成1 mol CO2气体。
(5)与Na反应生成气体:1 mol —COOH生成0.5 mol H2;1 mol —OH生成0.5 mol H2。
(6)与NaOH反应:1 mol —COOH(或酚—OH)消耗1 mol NaOH;
1 mol (R为链烃基)消耗1 mol NaOH;1 mol 消耗2 mol NaOH。
四、有机反应中反应物用量的判断方法
(1)H2用量的判断
有机物分子中的、、、、在一定条件下都能与H2发生加成反应,若有机物分子中基团均为1mol时,所需H2的量分别为1:2:3:1:1,特别注意—COOH,—COOR(酯基)中的C=O通常不与H2发生加成反应。
(2)NaOH用量的判断
(酚羟基)、酯类物质、卤代烃能与NaOH溶液发生反应,特别要注意,水解产物可能与NaOH溶液发生反应。如1 mol 与NaOH溶液发生反应时最多消耗3 mol NaOH。
(3)Br2用量的判断
①烷烃:光照下1 mol Br2可取代1 mol H原子。
②苯:FeBr3催化下1 mol Br2可取代1 mol H原子。
③酚类:1 mol Br2可取代与—OH处于邻、对位上的1 mol H 原子。
④:1 mol双键可与1 mol Br2发生加成反应。
⑤:1 mol三键可与2 mol Br2发生加成反应。
五、蛋白质盐析、变性辨异同
比较项目
盐析
变性
不
同
点
方法
在轻金属盐作用下,蛋白质从溶液中凝聚成固体析出
在重金属盐、受热、紫外线、甲醛、酒精等作用下,蛋白质凝聚成固体析出
特征
过程可逆,即加水后仍可溶解
不可逆
实质
溶解度降低,物理变化
结构、性质发生变化,化学变化
结果
仍保持原有的生理活性
失去原有的生理活性
六、掌握推断反应类型常用的方法
(1)由官能团转化推测反应类型。从断键、成键的角度掌握各反应类型的特点,如取代反应的特点是有上有下或断一下一上一;加成反应的特点是只上不下或断一加二;消去反应的特点是只下不上。
(2)由反应条件推测反应类型。有机反应的重要条件总结如下:
①NaOH水溶液作条件的反应:卤代烃的水解;酯的碱性水解;NaOH醇溶液与卤代烃发生的是消去反应。
②以浓H2SO4作条件的反应:醇的消去;醇变醚;苯的硝化;酯化反应。
③以稀H2SO4作条件的反应:酯的水解;糖类的水解;蛋白质的水解。
④Fe:苯环的卤代。光照:烷烃的卤代。
⑤当反应条件为光照且与X2反应时,通常是X2与烷烃或苯环侧链烃基上的氢原子发生取代反应,而当反应条件为催化剂且与X2反应时,通常为苯环上的氢原子直接被取代。
⑥当反应条件为催化剂并有氧气时,通常是醇氧化为醛或醛氧化为酸。
(3)卤代、硝化、磺化、酯化、水解、皂化、分子间脱水等反应,本质上属于取代反应。
(4)有机物的加氢、脱氧属还原反应,脱氢、加氧属于氧化反应。
1.我国科学家从中药草果中提取多种活性成分,其中一种成分结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是
A.该物质的分子中存在5个手性碳原子
B.该物质能与Na和NaOH溶液反应,但不与溶液反应
C.该物质能发生加成反应、消去反应、取代反应
D.该物质与苯酚互为同系物
2.实验室初步分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如下:
已知:苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃,“乙醚-环己烷-水共沸物”的沸点为62.1℃。下列说法错误的是
A.操作a和操作b不同
B.操作c为重结晶
C.无水和饱和碳酸钠溶液的作用相同
D.由该流程可以说明苯甲酸和苯甲酸钠在水中的溶解度差别很大
3.抗癌药阿霉素与环糊精在水溶液中形成超分子包合物,增大了阿霉素的水溶性,控制了阿霉素的释放速度,从而提高其药效。下列说法错误的是
A.阿霉素分子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
B.红外光谱法可推测阿霉素分子中的官能团
C.阿霉素分子含有羟基、羧基和氨基
D.阿霉素分子中,基态原子的第一电离能最大的元素为N
4.分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,可对该分子进行如图所示的分子修饰。下列说法错误的是
A.乙的含氧官能团是酯基 B.甲和乙都能发生氧化反应和取代反应
C.乙分子中含有两个手性碳原子 D.甲修饰成乙可降低对胃、肠道的刺激
5.重氮羰基化合物聚合可获得主链由一个碳原子作为重复结构单元的聚合物,为制备多官能团聚合物提供了新方法。利用该方法合成聚合物P的反应路线如图。
下列说法不正确的是
A.反应①中有氮元素的单质生成
B.反应②是取代反应
C.聚合物P能发生水解反应
D.反应②的副产物不能是网状结构的高分子
押题猜想五 物质结构与元素周期律
离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示,W的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,R的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是
A.电负性:R>X>Z B.氢化物的沸点:R>Z
C.分子YR3的空间构型为三角锥形 D.最高价含氧酸的酸性:W>Z
【押题解读】
近几年新课标考试中,元素推断题是高考考查的热点,这类题往往将元素化合物的知识、物质结构理论、化学基础理论等知识串联起来,综合性较强,难度较大,主要是根据原子的核外电子排布或元素的特殊性质进行元素推断,然后综合考查元素周期表和元素周期律的知识。
【考前秘笈】
1.元素“位-构-性”之间的关系
(
2.“构位性”关系解题策略
第一步:推断元素
推断元素常用的方法有:
(1)根据原子或离子的结构示意图推断
(2)根据元素化合价的特征关系推断
(3)根据原子半径的递变规律推断
(4)根据元素的原子结构特征或元素的特征推断
(5)根据稀有气体的原子序数推断
第二步:联想“规律”
依据推出的元素在周期表中的位置,结合元素周期律对选项中元素的结构和元素性质的变化作出判断。
第三步:通盘“验证”
将判断的结果代入原题中进行检验,完全符合题设条件的才是正确选项。
1.化合物A的结构如图所示,其广泛应用于新材料的生产及电化学研究。其中X、Y、Z、E、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z与Q、E与W分别位于同一主族。下列有关说法错误的是
A.是含有极性键的非极性分子
B.键能大于键能
C.原子序数为83的元素与Z位于同一主族
D.第一电离能:
2.X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的基态原子2p能级上各有两个未成对电子,Y与Q同主族,W原子N能层只有一个电子,其余能层全充满。下列说法错误的是
A.电负性为Z>Y>X
B.原子半径为r(Q)>r(Y)>r(Z)
C.X与Z可以形成含极性键的非极性分子
D.W与Z形成的化合物晶胞如图,其化学式为WZ
3.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,四种元素组成的物质结构如图所示,其中Y、Z同主族,W是全球使用量最大的金属且含WZ2的矿石可用于生产硫酸。下列说法不正确的是
A.上述物质的化学式为FeSO4•7H2O B.上述物质中含有的化学键有共价键、配位键和氢键
C.物质的稳定性:X2Y>X2Z D.WZ2和WZ中W元素的化合价相同
4.化合物A是一种常用的表面活性剂,具有起泡性能好、去污能力强等特点,其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期常见元素,W是形成物质种类最多的元素,X、Y为同族元素,Z、M为同族元素,基态Z原子的核外电子有6种空间运动状态。下列说法错误的是
A.原子半径Z>Y>X>M
B.电负性X>Y>W>M>Z
C.X、Y、Z、W的简单氢化物中稳定性最强的、熔沸点最高的为X的氢化物
D.均由X、Y、Z、M四种元素组成的两种盐可以发生反应
5.W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素,只有两种金属元素,三种非金属元素的原子序数之和为15,两种金属元素的原子序数之和比三种非金属元素的原子序数之和大10。ZaMb(YW)c(XY3)d·xW2Y常用作塑料阻燃剂,为确定其组成,进行如下实验:
I.准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应,生成标准状况下气体0. 560 L。
II.另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率( )随温度的变化如图所示(样品在270℃时已完全失去结晶水,600℃以上残留的固体为金属氧化物的混合物)。下列说法正确的是
A.W、X、Y的单质均存在同素异形体
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。
(2)电解质溶液的影响
①对同一金属来说,腐蚀的快慢(浓度相同):强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
②对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,腐蚀越快。
(3)活动性不同的两种金属,活动性差别越大,腐蚀越快。
7.两种腐蚀与三种保护
(1)两种腐蚀:析氢腐蚀、吸氧腐蚀(关键在于电解液的pH)。
(2)三种保护:电镀保护、牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法。
8.突破电解定量计算的三种方法
电解的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算等,无论哪种计算都可采用下列三种方法:
方法一:根据总反应式
先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算。
方法二:根据电子守恒
用于串联电路的阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数目相等。
方法三:根据关系式
根据得失电子守恒建立已知量与未知量之间的关系,得出计算所需的关系式。
例如由关系式法通过4 mol e-为基准可构建电极产物之间的如下关系式:
9.阳离子交换膜的使用原理
阳离子交换膜有很多微孔,孔道上有许多带负电荷的基团,阳离子可以自由通过孔道,而阴离子移动到孔道处,受到孔道带负电荷基团的排斥而不能进入孔道中,因而不能通过交换膜。
质子交换膜是阳离子交换膜的特例,仅允许质子(H+)通过,其他离子不能通过。
10.阴离子交换膜的使用原理
阴离子交换膜有很多微孔,孔道上有许多带正电荷的基团,阴离子可以自由通过孔道,而阳离子移动到孔道处,受到孔道带正电荷基团的排斥而不能进入孔道中,因而不能通过交换膜。
11.离子交换膜类型的判断方法
依据电解质溶液呈电中性的原理,判断膜的类型,判断时首先要写出阴、阳两极上的电极反应,依据电极反应式确定该电极附近哪种离子剩余;依据该电极附近电解质溶液满足电荷守恒原则,判断出离子移动的方向、进而确定离子交换膜的类型。
例如离子交换膜法淡化海水的实验装置如图:
阳极室中的电极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,剩余Na+,要维持阳极室内电荷守恒,则Cl-通过a膜进入阳极室,故a为阴离子交换膜,阴极室中的电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,反应生成OH-,要维持阴极室内电荷守恒,则Na+通过b膜进入阴极室,故b为阳离子交换膜。
1.2023年2月,我国首个兆瓦级铁-铬液流电池储能项目在内蒙古成功试运行,该项目刷新了全球最大容量记录。铁-铬液流电池的电解质溶液是含铁盐和铬盐的稀盐酸溶液。下列说法错误的是
A.安全性高、成本低、绿色低碳、能量密度低是该电池的特点
B.充电时电池的反应为:
C.放电时,电路中每流过0.1mol电子,浓度降低0.1mol/L
D.负极每被氧化,电池中有1mol通过交换膜向正极转移
2.研究微生物燃料电池不仅可以获得高效能源,还能对工业污水等进行处理。利用微生物燃料电池处理含硫废水并电解制备KIO3的原理如图所示,下列说法错误的是
A.为保证制备KIO3的制备速率,需要控制左池的温度与pH
B.左池工作一段时间后,N极附近pH降低
C.Q极反应式为:I2+12OH- -10e- =2-+6H2O
D.电路中每消耗1mol O2,理论上有4.8mol K+通过阳离子交换膜从Q极移向P极
3.磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性,具有较长的使用寿命,放电时的反应为: LixC6+Li1-xFePO4= 6C+LiFePO4。图1为某磷酸铁锂电池的切面,图2为LiFePO4晶胞充放电时Li+脱出和嵌入的示意图。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。下列说法错误的是
A.放电时,负极反应: LixC6- xe- = xLi++6C
B.(a)过程中1mol晶胞转移的电子数为NA
C.(b)代表放电过程, Li+脱离石墨,经电解质嵌入正极
D.充电时的阳极反应: LiFePO4- xe-= Li1-xFePO4+xLi+
4.钠碱循环法脱除烟气中的SO2,生成的吸收液中含有Na2SO3和NaHSO3。电解吸收液回收SO2,并实现碱液的循环。双极膜内层为水层,工作时水层中的H2O解离成H+和OH-,并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。如图为吸收液的电渗析装置示意图。下列说法正确的是
A.出口4的产物为NaOH溶液
B.出口5中Na2SO4溶液的浓度增大
C.、可从盐室最终进入阳极液中
D.阴极电极反应式为2H++2e- =H2↑
5.pH计是通过测定电池两极电势差(即电池电动势E)确定待测液pH的仪器,复合电极pH计的工作原理如图。室温下,E=0.059pH+0.2 (E的单位为V)。下列说法错误的是
A.pH计工作时,化学能转变为电能
B.指示电极的电极电势随待测溶液的c(H+)变化而变化
C.若参比电极电势比指示电极电势高,则指示电极的电极反应式:AgCl(s)+e- = Ag(s) +Cl-
D.室温下,若E为0. 377V,则待测溶液的pH=3.0
押题猜想七 电解质溶液及图像
用0.1mol/L的NaOH溶液滴定20mL0.1mol/L的CH3COOH溶液时,溶液的温度(I)、pH(II)随NaOH体积的变化如下图(图中虚线为校正至25℃时的pH曲线),V1时溶液中 =1。
下列说法正确的是
A.x点溶液中,CH3COOH电离程度小于CH3COONa的水解程度
B.y点溶液中,c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)= c(OH-)
C.w点溶液的碱性强于z点溶液的碱性
D.25℃时,CH3COOH的电离常数Ka=1×10-a
【押题解读】
水溶液中的离子平衡在近几年的高考中主要是以电解质曲线变化为载体,考查电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积的计算,指示剂的选择,对水的电离平衡的影响,溶液中粒子浓度的大小关系,以及外界条件对电离平衡、水解平衡、溶解平衡的影响,在今后的高考中有变热的趋势。
【考前秘笈】
图象分析
1.强、弱电解质的比较图像(图像法理解一强一弱的稀释规律)
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大
加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大
加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
2.酸、碱中和滴定图像
抓5点破中和滴定图像
(1)抓反应的“起始”点:判断酸、碱的相对强弱。
(2)抓反应“一半”点:判断是哪种溶质的等量混合。
(3)抓“恰好”反应点:判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性。
(4)抓溶液的“中性”点:判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足。
(5)抓反应的“过量”点:判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量。
例如:室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示:
3.沉淀溶解平衡图像
(1)溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点,均表示过饱和,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点,均表示不饱和。但如果将离子浓度取负对数,则结果正好相反,即线上方任一点表示不饱和,线下方任一点表示过饱和。
(2)从图像中找到数据,根据公式计算得出Ksp的值。
(3)比较溶液的Q与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
(4)涉及Q的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。
4.离子平衡图像
巧抓“四点”,突破溶液中的粒子浓度关系
(1)抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混合。
(2)抓“恰好”反应点,判断生成什么溶质及溶液的酸碱性。
(3)抓溶液的“中性”点,判断生成什么溶质,哪种物质过量或不足。
(4)抓反应的“过量”点,判断溶液中是什么溶质,哪种物质过量。
实例分析:向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液的关系如图所示。
(注:a点为反应一半点,b点呈中性,c点恰好完全反应,d点NaOH过量一倍)
分析:
a点,溶质为________________,离子浓度关系:_____________________________;
b点,溶质为________________,离子浓度关系:_____________________________;
c点,溶质为________________,离子浓度关系:_____________________________;
d点,溶质为________________,离子浓度关系:_____________________________。
答案:CH3COONa、CH3COOH c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) CH3COONa、CH3COOH
c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-) CH3COONa c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) CH3COONa、NaOH c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
5.滴定直线图像
常温下,二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)向二元弱酸H2Y中滴加NaOH溶液,依次反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)随着NaOH溶液的滴加,lg________(填“增大”或“减小”,下同),lg________。
(3)Ka2(H2Y)=________。
(4)在交叉点e,c(H2Y)________c(Y2-)(填“>”“<”或“=”)。
解析:(3)Ka2=,
当c(H+)=10-3 mol·L-1时,=10-1.3,
所以Ka2=10-4.3。
(4)在e点,lg=lg,
则=,
所以c(H2Y)=c(Y2-)。
答案:(1)H2Y+OH-H2O+HY-、HY-+OH-H2O+Y2-
(2)增大 减小
(3)10-4.3
(4)=
6.滴定曲线图像中“交叉点”的分析与应用
T ℃时,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中三种微粒H2C2O4、HC2O、C2O的物质的量分数(δ)与pH的关系如图所示:
回答下列问题:
(1)写出H2C2O4的电离方程式及电离平衡常数表达式。
①_______________________________________________________________________,
Ka1=____________________________________________________________________;
②_______________________________________________________________________,
Ka2=____________________________________________________________________。
(2)根据A点,Ka1=________,根据B点,Ka2=________。
(3)在pH=2.7的溶液中,=________。
(4)0.1 mol·L-1的NaHC2O4溶液呈________性,其离子浓度从大到小的顺序为________________。
答案:(1)①H2C2O4H++HC2O
②HC2OH++C2O
(2)10-1.2 10-4.2 (3)1 000
(4)酸 c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-)
1.常温下,各种形态五价钒粒子总浓度的对数与关系如图所示。已知是易溶于水的强电解质。下列说法错误的是
A.用稀硫酸溶解可得到溶液
B.存在,若加入固体,一定增大
C.若,五价钒粒子的存在形式主要为:
D.若,加入适量,可使转化为
2.将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照射,测得的实验数据如图所示。下列说法正确的是
A.图甲中pH减小是由于光照促进了HClO的电离
B.图乙中增大主要是由于反应消耗了水
C.图丙中氧气的体积分数增大是由于HClO的分解
D.该体系中存在两个电离平衡和两个化学平衡
3.图1为和在25℃时的沉淀溶解平衡曲线,图2为向两份等体积等浓度的溶液中分别滴加等浓度的NaOH溶液和溶液滴定关系图(图1中横坐标为阴离子浓度的负对数,为浓度的负对数)。下列说法正确的是
A.X为对应直线,
B.M为向溶液中滴加NaOH溶液对应的曲线
C.图1中a点对应的溶液为的不饱和溶液
D.图2中c点、b点对应取值分别为,
4.电位滴定法是根据滴定过程中指示电极电位的变化来确定滴定终点的一种滴定分析方法。常温下,的电离常数,,利用盐酸滴定某溶液中的含量,其电位滴定曲线与pH曲线如图所示。下列说法正确的是
(注:−表示电极电位曲线;…表示pH曲线)
A.该滴定过程需要加入酸碱指示剂
B.水的电离程度:a<b
C.a点溶液中
D.b点溶液中存在:
5.已知常温下水溶液中、、、HB、的分布分数δ[如]随pH变化曲线如图1;溶液中和关系如图2.用溶液滴定20.00mL溶液,下列说法错误的是
A.曲线d表示δ(HB)
B.的水解平衡常数
C.滴定过程中溶液会变浑浊
D.滴定过程中始终存在:
押题猜想八 化工流程
.锗(Ge)是门捷列夫在1871年所预言的元素“类铝”,其与硅同族,高纯度的锗已成为目前重要的半导体材料,其化合物在治疗癌症方面也有着独特的功效。如图是以锗锌矿(主要成分为GeO2、ZnS,另外含有少量的Fe2O3等)为主要原料生产高纯度锗的工艺流程:
已知:GeCl4的熔点为-49.5℃,沸点为84℃,在水中或酸的稀溶液中易水解。
回答下列问题:
(1)滤渣l的主要成分为___________。
(2)步骤③沉锗过程中,当温度为90℃,pH为14时,加料量(CaCl2/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示,选择最佳加料量为___________(填“10-15”“15-20”或“20-25”)。
编号
加料量(CaCl2/Ge)
母液体积(mL)
过滤后滤液含锗(mg/L)
过滤后滤液pH
锗沉淀率(%)
l
10
500
76
8
93.67
2
15
500
20
8
98.15
3
20
500
2
11
99.78
4
25
500
1.5
12
99.85
(3)步骤⑤获得的GeCl4为___________晶体,该步骤的分离方法所需的装置为___________。
根据选择,提出改进的方法:___________(若不需要改进,此空填“不需要”)。
(4)步骤⑥的化学方程式___________。
(5)Ge元素的单质及其化合物都具有独特的优异性能,请回答下列问题:量子化学计算显示含锗化合物H5O2Ge(BH4)3具有良好的光电化学性能。CaPbI3是H5O2Ge(BH4)3的量子化学计算模型,CaPbI3的晶体结构如图所示,若设定图中体心钙离子的分数坐标为,则分数坐标为的离子是___________ 。
【押题解读】
化工工艺流程题是近年来高考中备受关注的一类题型,此类试题集综合性、真实性、开放性于一体,包含必要的操作名称、化工术语或文字说明,考查知识面广、综合性强、思维容量大。题干的呈现形式多为流程图、表格和图像;设问角度一般为操作措施、物质成分、化学反应、条件控制的原因和产率计算等,能力考查侧重于获取信息的能力、分析问题的能力、语言表达能力和计算能力;涉及到的化学知识有基本理论、元素化合物和实验基础知识,物质的转化、物质的分离提纯、尾气等废弃物的处理等化学问题,体现了变化观念、证据推理以及科学态度与社会责任的学科素养,今后仍是命题的方向。
【考前秘笈】
常见操作的答题思考角度
常见操作
答题思考角度
分离、提纯
过滤、蒸发、分液、蒸馏等常规操作。从溶液中得到晶体的方法:蒸发浓缩—冷却结晶—过滤(—洗涤、干燥);或蒸发结晶
提高原子利用率
绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)
在空气中或在其他气体
中进行的反应或操作
要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气,防氧化、水解、潮解等目的
判断沉淀是否洗涤干净
取少量最后一次洗涤液,检验其中是否还有某种离子存在
控制溶液的pH
①调节溶液的酸碱性,使某些金属离子形成氢氧化物沉淀析出(或抑制水解)。
②加入酸或调节溶液至酸性还可除去氧化物(膜)。
③加入碱或调节溶液至碱性还可除去油污,除去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等。
④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)。
控制温度(常用水
浴、冰浴或油浴)
①防止副反应的发生;
②使化学平衡移动:控制化学反应的方向;
③控制固体的溶解与结晶;
④控制反应速率:使催化剂达到最大活性;
⑤升温:促进溶液中的气体逸出,使某物质达到沸点挥发;
⑥加热煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;
⑦趁热过滤:减少因降温而析出溶质的量;
⑧降温:防止物质高温分解或挥发;降温(或减压)可以减少能源成本,降低对设备的要求
洗涤晶体
①常见洗涤方式见前述;
②洗涤沉淀方法:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次
表面处理
“水洗”除去表面可溶性杂质,金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等
1.广泛用于冶金、化工等行业,主要用于冶炼钒铁。以钒矿石为原料制备的工艺如下:
已知:
I.“焙烧”后,固体中主要含有、、、;“酸浸”后钒以形式存在,“中和还原”后钒以形式存在。
Ⅱ.有机溶剂对四价钒具有高选择性,且萃取而不萃取。
Ⅲ.该工艺条件下,溶液中金属离子(浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
金属离子
开始沉淀
1.9
7.0
11.9
8.1
完全沉淀
3.2
9.0
13.9
10.1
回答下列问题:
(1)基态钒原子的价层电子排布式为_______。
(2)“中和还原”时,参与反应的离子方程式为_______,该工序的低于7.0,试计算出_______。
(3)指出各元素的第一电离能由大到小的顺序_______,的空间结构为_______形。
(4)钒的浸出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图1、2所示。指出适宜的工艺条件为_______。
(5)“氧化”时,每消耗,可得到_______。
(6)单质V晶胞属于体心立方晶胞,晶胞参数为,两个共顶点的晶胞结构如图3所示,计算出A、B原子的间距为_______pm。
2.介孔纳米晶可用作钠离子电池正极材料。一科研团队以某矿石(含55.2%、32%,其余为和)为原料开发的一种合成介孔的路线如图所出示。回答下列问题:
(1)基态原子价电子的轨道表示式为___________。
(2)“生物浸出”时,与铁盐溶液反应的离子方程式为___________。此时铁盐___________(填“作氧化剂”、“作还原剂”或“既不是氧化剂,也不是还原剂”)。
(3)将“浸渣”溶于,再过滤、蒸馏,可从“浸渣”中分离出___________(填化学式)。
(4)实验室“萃取”时,用到的主要仪器是___________,若萃取剂为苯,“萃取”后得到的“水相”位于___________(填“上层”或“下层”)。
(5)利用如图1装置完成“抽滤”操作,抽滤的主要优点是过滤较快、固体较干燥,其中安全瓶的作用是___________。
(6)利用如图2装置制备去离子水,水中所含的阴离子在阳离子交换柱中发生反应的离子方程式为___________。
(7)某工厂用10吨该矿石合成介孔,已知整个流程中的损耗率为10%,,则最终可以得到___________。
3.宋代《千里江山图》是中国十大传世名画之一,其绿色颜料孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜。综合利用辉铜矿和软锰矿制备碱式碳酸铜的主要工艺流程如图所示。
已知:①辉铜矿主要含有Cu2S及少量SiO2、 Fe2O3等杂质,软锰矿主要含有MnO2及少量SiO2、Fe2O3等杂质。
②S在CS2中的溶解度随温度升高而增大;CS2的沸点为46.2 °C。
③[ Cu(NH3)4]2+(aq)Cu2+ (aq) + 4NH3(aq)
请回答下列问题:
(1)①“酸浸”时能提高浸取率的措施有________________(任填一条)。
②研究表明矿物中溶解生成的Fe3+可作催化剂,促进Cu2S与MnO2的溶解,其过程有三个反应,反应方程式分别为:(i) Fe2O3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;(ii) Cu2S+ 2Fe2(SO4)3=2CuSO4+4FeSO4+S;写出(iii)的化学反应方程式__________。
(2)滤渣经CS2提取后可获得副产品硫单质。提取过程中必须控制适宜的温度,不宜过高或过低的原因是_________。
(3)“除铁”时,Fe3+的萃取率与pH的关系如图所示。pH>1后,Fe3+萃取率下降的原因是_______________。
(4)“沉锰”过程中Mn2+沉淀离子方程式为__________。
(5)“赶氨”时,最适宜的操作方法是_______。
(6)采用如图所示装置(加热装置已省略)测定产品中Cu2(OH)2CO3的纯度。量气管D及导管E中盛装的试剂为____。在下列实验操作中使测定结果偏低的是____(填标号)。
A.第1次读数时,仰视
B.停止加热后,体系未恢复到室温即读数
C.第2次读数时,E管液面高于D管,未调液面即读数
押题猜想九 化学反应原理
除去废水中Cr(Ⅵ)的方法有多种。请按要求回答下列问题。
(1)室温下,含Cr(Ⅵ)的微粒在水溶液中存在如下平衡:
①室温下,反应的________(用含、或的代数式表示)。
②基态核外电子排布式为________。
③室温下,初始浓度为的溶液中随的变化如图所示。
根据A点数据计算反应的_________,下列关于该反应的说法不正确的是_________。
A.加水稀释,平衡右移,K值增大
B.若达到A点的时间为,则
C.若升高温度,溶液中的平衡转化率减小,则该反应的
(2)与熟石灰除Cr(VI)法:向酸性废水中加入,再加入熟石灰,使沉淀。
①实验中的作用是________。
②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图所示。当时,Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用离子方程式表示为_________。
(3)微生物法:
①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)废水时,Cr(Ⅵ)去除率随温度的变化如图所示。时,Cr(Ⅵ)的去除率很低的原因是____________。
②水体中,Fe合金在SRB存在条件下腐蚀的机理如图所示。Fe腐蚀后生成FeS的过程可描述为:Fe失去电子转化为,得到电子转化为H,________。
(4)可用电解法将废水中铬酸钾溶液制成重铬酸钾,其工作原理如图所示:
①该制备过程总反应的化学方程式为____________。
②电解一段时间后,阳极区溶液中的物质的量由变成,则生成的重铬酸钾的物质的量为___________。
【押题解读】
反应热、盖斯定律应用及图象分析是基本理论综合类试题考查的一个重要知识点,题目往往围绕一个主题,由多个小题组成,各小题有一定的独立性,分别考查不同的知识点。这类试题一般篇幅较长,文字较多,且题目中穿插图形、图表等。有一定的难度,要求考生有一定的阅读能力和分析归纳能力。
1.化学反应速率与平衡图像在近几年高考中多在非选择题中以填空的形式出现。试题主要是结合图像中的数据及物质的变化趋势进行分析、判断与计算
2.抓住反应的特点(放热或吸热,正反应气体分子数减少或增大等),理清横坐标和纵坐标的含义及线的变化趋势,重点把握起点、拐点和终点,运用勒夏特列原理做出正确判断
【考前秘笈】
1.叠加法求焓变
步骤1 “倒”
为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但符号相反。这样,就不用再做减法运算了,实践证明,方程式相减时往往容易出错。
步骤2 “乘”
为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式乘以某个倍数,反应热也要相乘。
步骤3 “加”
上面的两个步骤做好了,只要将方程式相加即可得到目标方程式,反应热也要相加。
2.对比法理解反应热、燃烧热与中和热
(1)化学反应吸收或放出的热量称为反应热,符号为ΔH,常用单位为kJ·mol-1,它只与化学反应的化学计量数、物质的聚集状态有关,而与反应条件无关。中学阶段研究的反应热主要是燃烧热和中和热。
(2)燃烧热:在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。单位为kJ·mol-1。需注意:①燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量来定义的,因此在书写燃烧热的热化学方程式时,一般以燃烧1 mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数;②燃烧产物必须是稳定的氧化物,如C→CO2、H2→H2O(l)等。
(3)中和热:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热。需注意:①稀溶液指物质溶于大量水中;②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应;③中和反应的实质是H+和OH-化合生成H2O,即H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
(4)反应热指反应完全时的热效应,所以对于可逆反应,其热量要小于反应完全时的热量。
3.反应热大小的比较规律
(1)吸热反应的ΔH比放热反应的ΔH大(前者大于0,后者小于0)
(2)等量的可燃物完全燃烧所放出的热量比不完全燃烧所放出的热量多
例:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1<0 C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2<0;ΔH1为完全燃烧放出的热量多,又ΔH1和ΔH2均为负值,所以ΔH1<ΔH2
(3)产物相同时,A(g)燃烧放出的热量比等量的A(s)燃烧放出的热量多
例:S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1<0
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2<0 则ΔH1<ΔH2
(4)反应物相同时,生成C(l)所放出的热量比生成等量的C(g)放出的热量多
例:A(g)+B(g)===C(l) ΔH1<0
A(g)+B(g)===C(g) ΔH2<0 则ΔH1<ΔH2
(5)对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中放出或吸收的热量要小于理论值
例:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1,向密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2反应达平衡后,放出的热量小于197 kJ
(6)对于同一反应,化学计量数大的,对应放出(吸收)的热量多
例:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1<0
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2<0 则ΔH1<ΔH2
(7)生成等量的水时,强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或强酸和弱碱或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多
(8)离子电荷相同时,半径越小,断裂离子键时吸收的能量越多
(9)若比较的是ΔH的大小,则看的是ΔH的整体数值,包括正负号进行比较 ;若题中所说的是放出(吸收)的热量大小比较,则比较的是ΔH的绝对值大小
4.反应速率、化学平衡图像题解题步骤
5.化学平衡图像题解题技巧
(1)“定一议二”原则
在化学平衡图像中,了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个量的意义。在确定横轴所表示的量后,讨论纵轴与曲线的关系,或在确定纵轴所表示的量后,讨论横轴与曲线的关系。
比如:反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到化学平衡时,A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[A的平衡转化率(α),横轴为反应温度(T)]。
图1
定压看温度变化,升高温度曲线走势降低,说明A的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,正反应是放热反应。
定温看压强变化,因为此反应是反应后气体体积减小的反应,压强增大,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,故p2>p1。
(2)“先拐先平数值大”原则
对于同一化学反应在化学平衡图像中,先出现拐点的反应先达到平衡状态,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图2所示,α表示反应物的转化率)或压强较大[如图3所示,φ(A)表示反应物A的体积分数]。
图2 图3
图2:T2>T1,正反应放热。
图3:p1
相关试卷
这是一份押题13 实验设计与评价综合(20题)2023高考化学终极押题预测300题(全国通用)(解析版),共31页。
这是一份2023年化学高考押题预测卷3(山东卷),共12页。
这是一份2023年化学高考押题预测卷2(山东卷),共12页。