备战高考化学2020新课改省市专用主观题热点押题练二解析

主观题热点押题练(二)(对应配套卷P149)1．某二元化合物甲有刺鼻气味，极易被水和酸吸收，是一类重要的火箭燃料。将3.20g甲加热至完全分解，得到一种常见的气体单质和4.48L的H2(已折算成标准状况)；已知甲分子内各原子均达到稳定结构。工业上用尿素[CO(NH2)2]投料到按一定比例混合的NaClO与NaOH混合溶液中反应可制得甲，同时得到副产品碳酸钠等物质。(1)写出甲的分子式：____________。(2)工业上常用甲使锅炉内壁的铁锈转化为结构较致密的磁性氧化铁(Fe3O4)，以减慢锅炉内壁的锈蚀。其化学方程式为_________________________________。(3)已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。①甲与新制Cu(OH)2之间能发生反应，从氧化还原反应的角度说明其合理性___________________________________________________________________________________________________________________________________________。②甲与新制Cu(OH)2充分反应，有红色固体乙生成，写出乙的成分______________________________________________________(写出所有可能)，请设计实验方案检验乙的成分______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：甲加热至完全分解，得到一种常见的气体单质和4.48L的H2(已折算成标准状况)，则甲中含有H元素，工业上用尿素[CO(NH2)2]投料到按一定比例混合的NaClO与NaOH混合溶液中反应可制得甲，同时得到副产品碳酸钠等物质，根据元素守恒可知甲中含有N元素，综上可知，甲中含有N和H两种元素，n(H2)＝4.48L22.4L·mol－1＝0.2mol，则m(H)＝0.2mol×2×1g·mol－1＝0.4g，则3.20g甲中含有m(N)＝3.20g－0.4g＝2.8g，n(N)＝2.8g14g·mol－1＝0.2mol，所以n(N)∶n(H)＝0.2mol∶0.4mol＝1∶2，甲分子内各原子均达到稳定结构，可知甲为N2H4。(1)甲的分子式为N2H4。(2)工业上常用甲使锅炉内壁的铁锈转化为结构较致密的磁性氧化铁(Fe3O4)，以减慢锅炉内壁的锈蚀，Fe元素化合价降低，则N元素被氧化生成氮气，其化学方程式为N2H4＋6Fe2O3===N2↑＋4Fe3O4＋2H2O。(3)①N2H4中N元素为－2价，处于较低价态，具有还原性，而Cu(OH)2中Cu元素为＋2价，处于最高价态，具有氧化性，甲与新制Cu(OH)2之间能发生反应。②甲与新制Cu(OH)2充分反应，有红色固体乙生成，乙的成分可能为Cu或Cu、Cu2O或Cu2O，取红色固体乙ag，加入足量稀硫酸充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量得bg沉淀，通过a、b的数量关系判断即可，若a＝b，固体乙的成分是Cu；若64a144＝b，固体乙的成分是Cu2O；若64a144＜b＜a，固体乙的成分是Cu和Cu2O。答案：(1)N2H4(2)N2H4＋6Fe2O3===N2↑＋4Fe3O4＋2H2O(3)①N2H4中N元素为－2价，处于较低价态，具有还原性，而Cu(OH)2中Cu元素为＋2价，处于最高价态，具有氧化性②Cu或Cu、Cu2O或Cu2O取红色固体乙ag，加入足量稀硫酸充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量得bg沉淀，通过a、b的数量关系判断即可，若a＝b，固体乙的成分是Cu；若64a144＝b，固体乙的成分是Cu2O；若64a144＜b＜a，固体乙的成分是Cu和Cu2O2．为探究化合物A(仅含三种元素，摩尔质量198g·mol－1)的组成与性质，设计并完成以下实验：取3.96g化合物A溶于水中，一段时间后全部转化为B(红褐色沉淀)、C(一种碱)和气体单质D(可使带火星的木条复燃)，向溶液中加入100mL0.6mol·L－1稀硫酸，再加入含有0.08molKOH的溶液，恰好完全反应。过滤，将洗涤后的沉淀充分灼烧，得到红棕色固体粉末1.60g；将所得滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g。(1)化合物A的化学式为________；化合物A与H2O反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。(2)化合物A可由FeCl3和KClO在强碱性条件下反应制得，其反应的离子方程式为______________________________________________________________。解析：(1)化合物A溶于水中，一段时间后全部转化为B(红褐色沉淀)，B为Fe(OH)3；C(一种碱)和气体单质D(可使带火星的木条复燃)，D为O2；说明A含有Fe元素、O元素；再依题意得1.60g红棕色固体粉末为Fe2O3，由铁原子守恒可知，3.96g化合物A含铁原子：1.60g160g·mol－1×2＝0.02mol，将所得滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g。10.44g不含结晶水的盐为K2SO4，说明A中含有钾元素，3.96g化合物A中含钾原子：10.44g174g·mol－1×2－0.08mol＝0.04mol，则3.96g化合物A中含氧原子：3.96g－0.02mol×56g·mol－1－0.04mol×39g·mol－116g·mol－1＝0.08mol，钾、铁、氧原子的个数比为0.04mol∶0.02mol∶0.08mol＝2∶1∶4，根据摩尔质量为198g·mol－1，得A的化学式为K2FeO4；高铁酸钾与水反应生成O2和Fe(OH)3、KOH，反应的离子方程式为4FeO2－4＋10H2O===4Fe(OH)3↓＋3O2↑＋8OH－。(2)Fe3＋在碱性条件下被KClO氧化为K2FeO4，KClO被还原为KCl，同时生成H2O，反应的离子方程式为2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO2－4＋3Cl－＋5H2O。答案：(1)K2FeO44FeO2－4＋10H2O===4Fe(OH)3↓＋3O2↑＋8OH－(2)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO2－4＋3Cl－＋5H2O[或2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO2－4＋3Cl－＋5H2O]3．直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。(1)1molCH4(g)完全燃烧生成气态水的能量变化和1molS(g)燃烧的能量变化如图所示。在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________。(2)焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2C(s)＋2SO2(g)S2(g)＋2CO2(g)。一定压强下，向1L密闭容器中加入足量的焦炭和1molSO2发生反应，测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化的关系如图所示：①A、B、C、D四点对应的状态中，达到平衡状态的是________(填字母)。②该反应的ΔH________0(填“”“”或“＝”)。③下列措施能够增大SO2平衡转化率的是________。A．降低温度B．增加C的量C．减小容器体积D．添加高效催化剂(3)用氨水吸收SO2。25℃时2.0mol·L－1的氨水中，NH3·H2O的电离度α＝________(α＝已电离的溶质分子原有溶质的分子总数×100%)。将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中的cSO2－3cHSO－3＝________。[已知25℃时，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5；Ka1(H2SO3)＝1.3×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.2×10－8](4)当吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液，用如图所示装置电解NH4HSO4溶液可制得强氧化剂(NH4)2S2O8。①写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________。②若用9.65A的恒定电流电解饱和NH4HSO4溶液1小时，理论上生成的(NH4)2S2O8的物质的量为________(F＝96500C·mol－1)。解析：(1)根据题图可知①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝126kJ·mol－1－928kJ·mol－1＝－802kJ·mol－1；②S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－577kJ·mol－1；根据盖斯定律，①－②×2即得到CH4和SO2反应的热化学方程式：CH4(g)＋2SO2(g)===CO2(g)＋2S(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋352kJ·mol－1。(2)①达到平衡状态时，同一物质的正、逆反应速率相等，而不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比，且速率方向相反，因此C点达到平衡状态。②由图可知(C点为平衡点)，C点以后，升高温度，SO2的生成速率比S2(g)的生成速率增加要快(如D点)，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应，ΔH0。③可逆反应2C(s)＋2SO2(g)S2(g)＋2CO2(g)ΔH0，降低温度，平衡右移，SO2平衡转化率增大，A项正确；C为固体，改变其用量，反应速率不变，平衡不移动，SO2平衡转化率不变，B项错误；减小容器体积，压强增大，平衡左移，SO2平衡转化率减小，C项错误；添加高效催化剂，只能加快反应速率，平衡不移动，SO2平衡转化率不变，D项错误。(3)NH3·H2ONH＋4＋OH－，设2.0mol·L－1的氨水中，已经电离的NH3·H2O为xmol·L－1，则剩余的c(NH3·H2O)＝(2－x)mol·L－1，c(NH＋4)＝xmol·L－1，c(OH－)＝xmol·L－1；Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5＝x22－x[其中(2－x)≈2]，x＝0.006，电离度α＝已电离的溶质分子原有溶质的分子总数×100%＝0.0062.0×100%＝0.3%。将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol·L－1，Ka2(H2SO3)＝cH＋×cSO2－3cHSO－3，cSO2－3cHSO－3＝Ka2H2SO3cH＋＝6.2×10－810－7＝0.62。(4)①NH4HSO4→(NH4)2S2O8硫元素发生氧化反应由＋6价升高到＋7价，根据氧化还原反应规律，氢元素化合价降低，被还原为氢气，则电解NH4HSO4溶液的化学方程式为2NH4HSO4=====通电(NH4)2S2O8＋H2↑。②根据Q＝It，反应转移的电子物质的量为QF＝9.65×60×6096500mol＝0.36mol，根据2NH4HSO4=====通电(NH4)2S2O8＋H2↑可知，转移2mol电子，生成1mol(NH4)2S2O8，现转移0.36mol电子，生成0.18mol(NH4)2S2O8。答案：(1)CH4(g)＋2SO2(g)===2S(g)＋CO2