高考化学一轮复习 培优计划 第四章 非金属及化合物专项增分集训.doc

第四章 非金属及化合物专项增分集训 1氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用。(1)氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一，利用clo2和na2so3溶液处理氮氧化物的反应过程如下：nono2n2反应的化学方程式是2noclo2h2o=no2hno3hcl，反应的离子方程式是_。若有1.12 l n2生成(标准状况)，共消耗no_g。(2)羟胺(nh2oh)可看成是氨分子内的1个氢原子被羟基取代后的产物，常用作还原剂，其水溶液显弱碱性。nh2oh的水溶液呈弱碱性的原理与nh3相似，nh2oh溶液中的主要离子有_(填离子符号)。某离子化合物的组成元素与nh2oh相同，其水溶液显酸性。该物质是_(填化学式)，其溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。(3)n2o5是一种新型硝化剂，采用电解法制备n2o5的装置如图所示，pt乙为_极，生成n2o5的电极反应式为_。(4)氨水在工业上常用作沉淀剂。已知25 时，kspfe(oh)31.01038，kspal(oh)31.01032。向一定浓度的alcl3和fecl3的混合溶液中逐滴加入氨水。当fe3完全沉淀c(fe3)小于1105 moll1时，测定c(al3)0.2 moll1，此时所得沉淀中_(填“含有”或“不含”)al(oh)3。当溶液中fe3和al3沉淀完全c(fe3)、c(al3)均小于1105moll1时，调节溶液的ph应略大于_。解析：(1)反应中no2转化为n2，被还原，则na2so3被氧化，转化为na2so4，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式。由反应、可得关系式：4no2no2n2，则消耗的n(no)4n(n2)40.2 mol，故m(no)30 gmol10.2 mol6 g。(2)氨水呈碱性，是因为nh3与水化合生成的nh3h2o电离出oh，由此类推羟胺与水结合后电离出nh3oh、oh，使水溶液中的c(h)c(oh)而显碱性。由h、n、o三种元素组成、溶液显酸性的离子化合物为nh4no3，由于nh水解，离子浓度大小顺序为c(no)c(nh)c(h)c(oh)。(3)pt乙极由无水硝酸得到n2o4，发生还原反应，故pt乙为阴极。pt甲为阳极，n2o4被氧化得到n2o5，故生成n2o5的电极反应式为n2o42hno32e=2n2o52h。(4)fe3沉淀完全时，c3(oh)11033mol3l3，此时c(al3)c3(oh)0.21103321034kspal(oh)3，故无al(oh)3沉淀生成。根据kspfe(oh)3，fe3沉淀完全时，c(oh)11011moll1，此时ph3；根据kspal(oh)3，al3沉淀完全时，c(oh)1109moll1，此时ph5。因此当fe3、al3沉淀完全时，ph要略大于5。答案：(1)2no24so=n24so6(2)nh3oh、ohnh4no3c(no)c(nh)c(h)c(oh)(3)阴n2o42hno32e=2n2o52h(4)不含52(2018山东重点中学联考)亚硝酸钠(nano2)是一种重要的工业盐，易溶于水，微溶于乙醇。某化学兴趣小组对亚硝酸钠进行多角度探究：.亚硝酸钠的制备。(1)实验中用恒压滴液漏斗，相比普通分液漏斗，显著的优点是_。(2)d中澄清石灰水变浑浊，则c中制备nano2的离子方程式为_。.探究亚硝酸钠与硫酸反应的气体产物成分。已知：nono22oh=2noh2o气体液化的温度：no2为21 ，no为152 (3)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，目的是_。(4)为了检验装置a中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左右连接)：a、c、_、_、_。(5)在关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，装置a中产生红棕色气体。确认装置a中产生的气体含有no，依据的现象是_。装置b的作用是_。.设计实验证明酸性条件下nano2具有氧化性。供选用的试剂：nano2溶液、kmno4溶液、feso4溶液、ki溶液、稀硫酸、淀粉溶液、kscn溶液_。解析：.(1)恒压滴液漏斗可以将滴液漏斗与烧瓶连通，平衡滴液漏斗与烧瓶中压强，便于稀硝酸滴下。(2)d中澄清石灰水变浑浊，说明c中产生co2，故c中no、o2通入na2co3溶液中发生反应的离子方程式为4noo22co=4no2co2。.(3)先通入一段时间氮气，排尽装置中的空气，目的是防止生成的no被氧化，干扰产物气体的检验。(4)在装置a中制取气体，用浓硫酸(c)对气体进行干燥，然后用冰水浴(e)检验no2，再用o2和热水浴(d)检验no，最后用naoh溶液(b)进行尾气处理，所以仪器的连接顺序(按左右连接)为a、c、e、d、b。(5)确认装置a中产生的气体含有no，依据的现象是装置d中通入氧气后气体由无色变为红棕色，发生反应：2noo2=2no2。由于no、no2都是大气污染物，装置b的作用是尾气处理，吸收氮氧化物，防止空气污染。.要证明酸性条件下nano2具有氧化性，则证明酸性条件下nano2能将fe2氧化为fe3(或将i氧化为i2)即可。答案：.(1)平衡滴液漏斗与烧瓶中压强，便于稀硝酸滴下(2)4noo22co=4no2co2.(3)排尽装置中的空气，防止生成的no被氧化，干扰产物气体的检验(4)edb(5)d中通入氧气后，气体由无色变为红棕色尾气处理，吸收氮氧化物，防止空气污染.取硫酸亚铁溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加几滴kscn溶液，溶液仍为浅绿色，滴加少许nano2溶液，此时溶液由浅绿色变为血红色，证明在酸性条件下nano2具有氧化性(或者取ki溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加淀粉溶液，无明显现象，滴加少许nano2溶液，溶液变蓝证明在酸性条件下nano2具有氧化性)3(2018江西名校联考)亚硝酸钠(nano2)被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(a中加热装置省略)。已知：室温下，2nona2o2=2nano2；3nano23hcl=3naclhno32noh2o；酸性条件下，no或no都能与mno反应生成no和mn2。请按要求回答下列问题：(1)检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前通入一段时间气体ar，然后关闭弹簧夹，再滴加浓硝酸，加热控制b中导管均匀地产生气泡。上述操作的作用是_。(2)b中观察到的主要现象是_。(3)a装置中反应的化学方程式为_。(4)d装置中反应的离子方程式为_。(5)预测c中反应开始阶段，固体产物除nano2外，还含有的副产物有na2co3和_。为避免产生这些副产物，应在b、c装置间增加装置e，则e中盛放的试剂名称为_。(6)利用改进后的装置，将3.12 g na2o2完全转化为nano2，理论上至少需要木炭_g。解析：(1)由题给条件及反应原理知，亚硝酸钠是由no和na2o2反应得到的，因为no极易与空气中的o2反应，所以通入气体ar的作用是排尽空气，防止生成的no被o2氧化。(2)木炭与浓硝酸反应生成的co2、no2进入b中，no2与水反应生成hno3和no，铜与硝酸反应生成硝酸铜和no，所以看到的现象为红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出。(3)a装置中发生的是木炭和浓硝酸的反应：c4hno3(浓)co2 4no22h2o。(4)结合题给条件“酸性条件下，no或no都能与mno反应生成no和mn2”，知d中反应为no和酸性高锰酸钾溶液的反应：3mno5no4h=3mn25no2h2o。(5)从b中出来的气体有no、co2和h2o，它们都能与na2o2反应，所以得到的固体产物中含有nano2、na2co3、naoh，加装置e除去co2和h2o，可以是装有碱石灰的干燥管。(6)3.12 g na2o2的物质的量为0.04 mol，由反应2nona2o2=2nano2可知，需要no 0.08 mol，设理论上至少需要木炭的物质的量为x mol，则c4hno3(浓)co24no22h2ox mol4x mol3no2h2o=2hno3no4x molx molx mol3cu8hno3=3cu(no3)22no4h2o x molx molx molx mol0.08 mol，解得x0.04，故理论上至少需要木炭的质量为0.04 mol12 gmol10.48 g。答案：(1)排尽空气，防止生成的no被o2氧化(2)红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出(3)c4hno3(浓)co24no22h2o(4)3mno5no4h=3mn25no2h2o(5)naoh碱石灰(6)0.484(2018汕头模拟)砷为a族元素，金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。.冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(h3aso3)形式存在，可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水，其工艺流程如下： 已知：as2s3与过量的s2存在以下反应：as2s3(s)3s2(aq)2ass(aq)；亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。(1)亚砷酸中砷元素的化合价为_；砷酸的第一步电离方程式为_。(2)“一级沉砷”中feso4的作用是_；“二级沉砷”中h2o2与含砷物质反应的化学方程式为_。(3)沉淀x为_(填化学式)。.冶炼废渣中的砷元素主要以as2s3的形式存在，可用古氏试砷法半定量检测(as的最低检出限为3.0106g)。步骤1：取10 g废渣样品，粉碎后与锌粉混合，加入h2so4共热，生成ash3气体。步骤2：将ash3气体通入agno3溶液中，生成银镜和as2o3。步骤3：取1 g废渣样品，重复上述实验，未见银镜生成。(4)ash3的电子式为_。(5)步骤2的离子方程式为_。(6)固体废弃物的排放标准中，砷元素不得高于4.0105 gkg1，请通过计算说明该排放的废渣中砷元素的含量_(填“符合”或“不符合”)排放标准，原因是_。解析：(1)亚砷酸(h3aso3)中，砷元素化合价为3。砷酸为h3aso4，其第一步电离方程式为h3aso4hh2aso。“一级沉砷”中feso4的作用是除去过量的s2，使as2s3(s)3s2(aq)2ass(aq)平衡逆向进行，提高沉砷效果。(2)“二级沉砷”中h2o2与含砷物质发生氧化还原反应，氧化亚砷酸为砷酸，反应的化学方程式为h3aso3h2o2=h3aso4h2o。(3)由流程分析可知，加入的cao和水反应生成ca(oh)2，ca(oh)2和h3aso4反应生成ca3(aso4)2沉淀，ca(oh)2和fe3反应生成fe(oh)3沉淀，ca2结合so形成caso4沉淀，所以沉淀x为caso4。(4)ash3和氨气分子结构相似，其电子式为(5)将ash3气体通入agno3溶液中，生成银镜和as2o3，用化合价升降法结合电荷守恒、原子守恒书写并配平离子方程式为12ag2ash33h2o=12agas2o312h。(6)as的最低检出限为3.0106 g，取1 g废渣样品，重复上述实验，未见银镜生成，取10 g废渣样品最后生成银镜和as2o3，则10 g废渣含砷量最少为3.0106 g，含砷量3.0104 gkg1大于4.0105 gkg1，不符合排放标准。答案：(1)3h3aso4hh2aso(2)沉淀过量的s2，使as2s3(s)3s2(aq)2ass(aq)平衡左移，提高沉砷效果h3aso3h2o2=h3aso4h2o(3)caso4(4) (5)12ag2ash33h2o=12agas2o312h(6)不符合因为该废渣砷含量最少为(3.0106 g10 g)1 000 gkg13.0104 gkg1，大于排放标准4.0105 gkg15(2018宁德模拟)五氧化二氮(n2o5)是有机合成中常用的绿色硝化剂，可用no2与o3反应制得。某化学兴趣小组设计如下实验装置制备n2o5(部分装置略去)。(1)铜和浓硝酸反应的离子方程式为_。加入浓硝酸后，装置中烧瓶上部可观察到的现象是_。(2)仪器a的名称为_，该仪器中盛装的试剂是_(填字母)。a生石灰b浓硫酸c碱石灰 d五氧化二磷(3)已知下列物质的有关数据。物质熔点/沸点/n2o54132(升华)n2o41124装置中持续通入o3，为得到尽可能多的纯净的n2o5，温度控制在2432 。收集到的n2o5固体中含有液态物质，可能原因是_。(4)装置的作用是_。(5)化学兴趣小组用制得的n2o5制备少量对硝基甲苯(o2nch3，相对分子质量137)。步骤如下：在三颈烧瓶中放入催化剂和30 ml n2o5的ch2cl2溶液(n2o5的浓度为1 moll1)，30 时，滴加15 ml 甲苯，充分反应得对硝基甲苯1.73 g，n2o5生成对硝基甲苯的转化率为_。解析：(1)铜和浓硝酸反应的离子方程式为cu4h2no=cu22no22h2o，生成的no2是红棕色气体，加入浓硝酸反应后，装置中烧瓶上部有红棕色气体生成。(2)仪器a为球形干燥管，no2的水溶液显酸性，应该选用酸性干燥剂，且干燥管只能盛放固体，应选用五氧化二磷。(3)若干燥不完全，n2o5会与水反应生成硝酸，导致收集到的n2o5固体中含有液态物质hno3。(4)n2o5易溶于水，装置可以起到安全瓶的作用、防止倒吸。(5)30 ml n2o5的ch2cl2溶液(n2o5的浓度为1 moll1)中含有0.03 mol n2o5，理论上得到0.06 mol 对硝基甲苯，1.73 g对硝基甲苯的物质的量为 mol，n2o5生成对硝基甲苯的转化率为100%21.05%。答案：(1)cu4h2no=cu22no22h2o有红棕色气体生成(2)球形干燥管d(3)干燥不完全，导致有硝酸生成(4)安全瓶、防止倒吸(5)21.05%6(2018武汉调研)亚硝酸钙ca(no2)2是水泥混凝土外加剂的主要原料，某学习小组设计实验制备亚硝酸钙，实验装置如图所示(夹持装置略去)。已知：2nocao2=ca(no2)2；2no2cao2=ca(no3)2。请回答下列问题：(1)向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前，应向装置中通入一段时间的n2，原因是_。(2)仪器d的名称是_；b中盛放的试剂是_。(3)装置f中，酸性k2cr2o7溶液可将剩余的no氧化成no，溶