备战高考化学2020新课改省市专用主观题热点押题练六解析

主观题热点押题练(六)(对应配套卷P157)1．无机盐X仅由三种短周期元素组成，其相对分子质量为238，原子个数比为1∶1∶4。将23.8gX与水共热，生成一种有特殊臭味的气体单质A和某强酸的酸式盐溶液B，B的焰色反应呈黄色，在溶液B中加入足量的BaCl2溶液，产生46.6g白色沉淀。请推测并回答：(1)单质A有很强的氧化性，可用于净化空气、饮用水消毒等。A中组成元素的简单离子结构示意图为_________________________________________。(2)X的化学式为__________。(3)实验室可通过低温电解B溶液制备X。该电解反应的化学方程式为____________________________________________________________________。(4)X溶液与铜反应时先慢后快。某同学认为除反应放热这一因素外，还有一种可能是反应生成的Cu2＋对后续反应起催化作用，为此他设计了如下实验方案：取少量铜粉置于试管中，先加入少量CuSO4溶液，再加入X溶液，振荡，观察现象。若加入硫酸铜溶液的反应快，说明Cu2＋起了催化作用，反之Cu2＋不起作用。写出X与铜反应的化学方程式：_____________________________________，判断该同学设计的验证方法合理性并说明理由_________________________________________________________________________________________________。解析：无机盐X仅由三种短周期元素组成，将其与水共热，生成一种有特殊臭味的气体单质A，且单质A有很强的氧化性，可用于净化空气、饮用水消毒等，则A为臭氧；还生成某强酸的酸式盐溶液B，且B的焰色反应呈黄色，则B中含有Na元素；在溶液B中加入BaCl2溶液，能产生白色沉淀，则B中有硫酸根，故B为NaHSO4。由此可以确定无机盐X中有Na、S、O三种元素，且三种元素的原子个数比为1∶1∶4，可设Na与S的原子个数均为a，故O的个数为4a，由X的相对分子质量为238可知，23a＋32a＋64a＝238，解得a＝2，无机盐X的化学式为Na2S2O8。答案：(1)(2)Na2S2O8(3)2NaHSO4=====电解Na2S2O8＋H2↑(4)Na2S2O8＋Cu===Na2SO4＋CuSO4该同学的验证方法不合理，因为加入CuSO4溶液，反应速率快也可能是SO2－4起催化作用2．为探究固体X(仅含两种常见短周期元素)的组成和性质，设计并完成如图实验：已知：气体A是一种纯净物，在标准状况下的密度为1.429g·L－1；固体B是光导纤维的主要成分。请回答：(1)气体A分子的电子式：________________，白色沉淀D的化学式________。(2)固体X与稀硫酸反应的离子方程式是__________________________________________________________________________________________________。(3)已知NH3与气体A在一定条件下反应后可得到一种耐高温陶瓷材料(仅含两种元素，摩尔质量为140g·mol－1)和H2，写出该反应的化学方程式：_____________________________________________________________________。解析：已知气体A在标准状况下的密度为1.429g·L－1，则其摩尔质量为1.429g·L－1×22.4L·mol－1＝32g·mol－1，固体B是光导纤维的主要成分即SiO2，6.0gSiO2的物质的量为0.1mol，则7.6gX中含Si的质量为2.8g，即0.1mol；在短周期金属元素中，与过量NaOH反应生成的白色沉淀只有Mg(OH)2，则其物质的量为0.2mol，由于7.6gX中含Mg的质量为4.8g，即0.2mol，由此推知X为Mg2Si，则与硫酸反应生成的A气体为SiH4，其摩尔质量恰好为32g·mol－1。(1)SiH4的电子式为；白色沉淀D的化学式为Mg(OH)2。(2)固体X与稀硫酸反应的离子方程式是Mg2Si＋4H＋===2Mg2＋＋SiH4↑。(3)NH3与SiH4在一定条件下反应生成一种耐高温陶瓷材料和H2，所以耐高温陶瓷材料中含有Si和N两种元素，根据二者的化合价可知，其化学式为Si3N4，摩尔质量为140g·mol－1，所以反应的化学方程式为3SiH4＋4NH3=====一定条件Si3N4＋12H2。答案：(1)Mg(OH)2(2)Mg2Si＋4H＋===2Mg2＋＋SiH4↑(3)3SiH4＋4NH3=====一定条件Si3N4＋12H23．氮的化合物在生产和生活中广泛存在。请回答下列有关问题：(1)氯胺(NH2Cl)是一种长效缓释消毒剂，可通过反应NH3(g)＋Cl2(g)===NH2Cl(g)＋HCl(g)ΔH＝＋12kJ·mol－1来制取。化学键N—HCl—ClN—ClH—Cl键能/(kJ·mol－1)391243a431已知部分化学键的键能如表所示(假定不同物质中同种化学键的键能一样)，则a＝________。(2)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：Ⅰ.2NO(g)N2O2(g)(快)va正＝ka正c2(NO)，va逆＝ka逆c(N2O2)，ΔH10Ⅱ.N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)vb正＝kb正c(N2O2)·c(O2)，vb逆＝kb逆c2(NO2)，ΔH20①一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，其平衡常数K＝________(用ka正、ka逆、kb正、kb逆表示)。②100kPa时，密闭容器中发生反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图所示。图中A、B、C三点表示不同温度、压强下达到平衡时NO的转化率，则________点对应的压强最大，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。③反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在密闭恒容绝热容器中进行，若氧气中混有氮气，容器中还发生了反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol－1，则此反应对NO的转化率的影响是________(填“增大”“减小”或“无法判断”)。④某温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)中，在保证O2浓度不变的情况下，增大容器的容积，平衡将________(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不”)移动。判断的依据是_________________________________________________________________________________________________________________。(3)工业上可通过电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示。①该装置的阳极是________(填“电极a”或“电极b”)。②电解过程总反应的化学方程式为__________________________________。解析：(1)焓变等于反应物键能之和与生成物键能之和的差值，则3×391kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－431kJ·mol－1－2×391kJ·mol－1－akJ·mol－1＝＋12kJ·mol－1，解得a＝191。(2)①根据盖斯定律Ⅰ＋Ⅱ即得到反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，因此达到平衡状态时，va正＝va逆、vb正＝vb逆，则va正·vb正＝va逆·vb逆，即ka正c2(NO)×kb正c(N2O2)·c(O2)＝ka逆c(N2O2)×kb逆·c2(NO2)，则K＝ka正kb正ka逆kb逆。②由于正反应是一个气体分子数减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，而A、B两点NO的转化率都低于100kPa时的转化率，故A、B两点的压强都低于100kPa，C点NO的转化率高于100kPa时的转化率，故C点的压强大于100kPa，因此C点压强最大。③反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在密闭恒容绝热容器中进行，若氧气中混有氮气，容器中还发生了反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol－1，该反应是吸热反应，导致温度降低，但同时氧气的浓度降低，NO的浓度增大，因此无法判断NO的转化率变化。④某温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)中，在保证O2浓度不变的情况下，增大容器的体积，NO和NO2的浓度瞬间变小，且减小的程度一样，因此浓度商等于该温度下的平衡常数，则平衡不移动。(3)①该装置中a电极区NO得到电子转化为NH＋4，a电极是阴极，所以b电极是阳极。②阳极是NO失去电子转化为NO－3，所以电解过程总反应的化学方程式为8NO＋7H2O=====电解3NH4NO3＋2HNO3。答案：(1)191(2)①ka正kb正ka逆kb逆②C由于该反应正反应是一个气体分子数减小的反应，A、B两点NO的转化率都低于100kPa时的转化率，故A、B两点的压强都低于100kPa，C点NO的转化率高于100kPa时的转化率，故C点的压强大于100kPa③无法判断④不保证c(O2)不变的情况下，增大容器容积，c(NO2)与c(NO)同等倍数减小，其浓度商等于平衡常数，所以平衡不移动(3)①电极b②8NO＋7H2O=====电解3NH4NO3＋2HNO34．某实验室利用KOH、Cl2、FeOOH(铁黄)在一定条件下反应制取K2FeO4，设计的合成路线如图所示：已知：①K2FeO4的性质：溶于水，溶液碱性增强，其稳定性增强；难溶于乙醇、乙醚等有机物；有强氧化性；干燥、纯净的K2FeO4室温下很稳定，受热易分解。②2FeOOH(铁黄)＋3KClO＋4KOH===2K2FeO4＋3H2O＋3KCl。③NO、NO2能够作为铁黄合成的催化剂。请回答：(1)反应③中加入KOH的目的为___________________________________。(2)对粗产品进行重结晶提纯的操作过程为加热溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥，在重结晶过程中，除去不溶性杂质的操作步骤是________；在过滤操作中，需用下图所示装置分离得到K2FeO4产品，图中仪器A的名称为________；在冷却结晶操作时，需要缓慢冷却滤液，其原因是_____________________________________________________________________。(3)粗产品中K2FeO4含量的测定步骤为将样品溶解在酸性Cr2(SO4)3溶液中，Cr2(SO4)3被氧化为Cr2O2－7，然后用0.100mol·L－1FeSO4标准液滴定溶液中Cr2O2－7含量的方法测定K2FeO4的纯度(已知酸性条件下，氧化性：FeO2－4Cr2O2－7Fe3＋Cr3＋)。下列有关操作过程的描述正确的是________。①用托盘天平称2.000g的样品②样品溶解在过量已酸化的Cr2(SO4)3溶液中，配成250mL的待测液③碱式滴定管量取25.00mL的待测液于锥形瓶中④用标准液滴定待测液，重复测3次(平均消耗30.00mL)⑤根据上述提供的数据可以得到K2FeO4的纯度为99.00%⑥实验完成后倒入水槽的废液，需用自来水冲洗干净(4)上述反应中用到的铁黄是由FeSO4在pH≈2、催化剂的作用下与O2反应制得，反应的装置如图所示：①NaNO2在酸性条件下产生催化剂的离子方程式为___________________________________________