《高中化學(xué) 專項(xiàng)突破二 元素及其化合物綜合題的突破方法課件 新人教必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 專項(xiàng)突破二 元素及其化合物綜合題的突破方法課件 新人教必修1（48頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專項(xiàng)突破二 元素及其化合物 綜合題的突破方法 元素及其化合物綜合應(yīng)用題是高考?？嫉念}型之一,它集元素化合 物、基本概念、基本理論和化學(xué)計(jì)算等知識(shí)于一體,且試題結(jié)構(gòu)緊湊、 文字表述少、包含信息多。具有考查面廣、創(chuàng)新性強(qiáng)、思維容量大的 特點(diǎn)。這種題型能較好地考查考生的綜合分析能力和邏輯推理能力。 該類型試題層次分明,區(qū)分度高,其中無機(jī)推斷題是一種重要形式,濃縮 了元素及其化合物知識(shí),此類試題具有學(xué)科特色強(qiáng)、題材廣、可考查內(nèi) 容多和容易控制卷面難度的題型特點(diǎn),因而成了高考命題中一種十分重 要的命題形式。如2017年北京理綜27題以降低NOx排放為素材對(duì)氮的 考法突破考法突破 化合物性質(zhì)進(jìn)行了綜合考查
2、;2016年北京理綜27題以化學(xué)工藝流程形式 對(duì)鉛的化合物性質(zhì)進(jìn)行了綜合考查。 元素及其化合物知識(shí)是中學(xué)化學(xué)的主干知識(shí),要學(xué)好元素及其化合物知識(shí),需注意以下幾點(diǎn):回歸教材,立足基礎(chǔ)。注重知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系, 形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò),在“融會(huì)貫通”上下功夫。反思糾正作業(yè)、練習(xí)和考 試中出現(xiàn)的差錯(cuò)。 類型一、信息提供型元素及其化合物綜合題類型一、信息提供型元素及其化合物綜合題 此類題目往往起點(diǎn)高、落點(diǎn)低,考查的是對(duì)信息的獲取與問題解決 能力,解題的關(guān)鍵是理解新信息。當(dāng)遇到這一類題時(shí),第一步是讀題,陌 生度較高的信息應(yīng)逐字逐句閱讀,挖掘關(guān)鍵字,排除定式思維的影響;第二 步是聯(lián)想,在讀題的基礎(chǔ)上結(jié)合題目的問題聯(lián)想
3、分析考查的知識(shí)模 塊,提取出已學(xué)的相關(guān)化學(xué)知識(shí);第三步是解題,按要求填好相應(yīng)的問題 答案,使化學(xué)意義順暢。 典例典例1 工業(yè)上氰化物的用途廣泛,在電鍍、油漆、燃料、橡膠等行業(yè) 都會(huì)用到。 (1)氫氰酸(HCN)是一種酸性很弱的酸,其中碳元素的化合價(jià)為 ,氫氰酸分子的結(jié)構(gòu)式為 。 (2)氰化鈉(NaCN)溶液顯強(qiáng)堿性,原因是(用離子方程式表示) 。已知Na2CO3溶液能和HCN反應(yīng):Na2CO3+HCNNaHCO3+ NaCN,則向NaCN溶液中通入少量CO2時(shí)反應(yīng)的離子方程式為 。 (3)雙氧水可消除氰化物(如NaCN)污染:NaCN+H2O2+H2OA+NH3, 則生成物A的化學(xué)式為 ,H2
4、O2常被稱為“綠色氧化劑”的理由 是 。 (4)在氯氧化法處理含CN-的廢水過程中,液氯在堿性條件下可以將氰化 物氧化成氰酸鹽(其毒性僅為氰化物的千分之一),氰酸鹽進(jìn)一步被氧化 為無毒物質(zhì)。某廠廢水中含KCN,其濃度為650 mg L-1?，F(xiàn)用氯氧化法 處理,發(fā)生如下反應(yīng):KCN+2KOH+Cl2KOCN+2KCl+H2O,投入過量 液氯,可將氰酸鹽進(jìn)一步氧化為氮?dú)?2KOCN+4KOH+3Cl22CO2+N2 +6KCl+2H2O。若處理上述廢水20 L,使KCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),至少 需液氯 g。 答案答案 (1)+2 (2)CN-+H2OHCN+OH- CN-+H2O+CO2HC+HC
5、N (3)NaHCO3 還原產(chǎn)物H2O沒有污染 (4)35.5 解析解析 (1)根據(jù)價(jià)鍵規(guī)律,可知C、N之間以三鍵結(jié)合,H和C之間以單鍵 結(jié)合。H顯+1價(jià),N的非金屬性比C強(qiáng),N顯-3價(jià),則C顯+2價(jià)。 (2)NaCN是強(qiáng)堿弱酸鹽,CN-水解使溶液顯堿性。HCN和Na2CO3反應(yīng)生 成NaHCO3,說明HCN的酸性比H2CO3弱但比HC強(qiáng),在NaCN溶液中通 入少量CO2會(huì)生成HCN和NaHCO3。 (3)根據(jù)質(zhì)量守恒,可知A為NaHCO3。H2O2作氧化劑時(shí),其還原產(chǎn)物H2O 沒有污染性,故H2O2常被稱為“綠色氧化劑”。 3O3O(4)20 L廢水中含KCN的質(zhì)量為650 mg L-120
6、 L=13 000 mg=13 g。合并 兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式得2KCN+8KOH+5Cl210KCl+2CO2+N2+4H2 O,則m(Cl2)=(35513130) g=35.5 g。 1-1 用含有Al2O3、SiO2和少量FeO xFe2O3的鋁灰制備Al2(SO4)3 18H2O, 工藝流程如下(部分操作和條件略): .向鋁灰中加入過量稀H2SO4,過濾; .向?yàn)V液中加入過量KMnO4溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH約為3; .加熱,產(chǎn)生大量棕色沉淀,靜置,上層溶液呈紫紅色; .加入MnSO4至紫紅色消失,過濾; .濃縮、結(jié)晶、分離,得到產(chǎn)品。 (1)H2SO4溶解Al2O3的離子方程式是 。
7、(2)將Mn氧化Fe2+的離子方程式補(bǔ)充完整: 1Mn+ Fe2+ 1Mn2+ Fe3+ (3)已知: 4O4O生成氫氧化物沉淀的pH 注:金屬離子的起始濃度為0.1 mol L-1 根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟的目的: 。 (4)已知:一定條件下,Mn可與Mn2+反應(yīng)生成MnO2。 向的沉淀中加入濃鹽酸并加熱,能說明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是 。 中加入MnSO4的目的是 。 Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 開始沉淀時(shí) 3.4 6.3 1.5 完全沉淀時(shí) 4.7 8.3 2.8 答案答案 (1)Al2O3+6H+2Al3+3H2O (2)5 8H+ 5 4H2O (3)pH約為3時(shí),
8、Fe2+和Al3+不能形成沉淀,將Fe2+氧化為Fe3+,可使鐵完全沉 淀 (4)有黃綠色氣體生成 除去過量的Mn 解析解析 (2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的配平方法化合價(jià)升降法:n n2+得5e-、失e-,確定Fe2+和Fe3+的化學(xué)計(jì)量數(shù)為5,再根據(jù)電 荷守恒與原子守恒配平。 (4)發(fā)生反應(yīng):MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2,會(huì)產(chǎn)生黃綠色 氣體;已知Mn與Mn2+反應(yīng)生成MnO2,因此加入MnSO4可以除去過量 的Mn。 4O7M4O2M22Fe33Fe4O4O1-2 鋰、鉻、鈰、鎳均為金屬元素,這些金屬元素的化合物在工業(yè)生 產(chǎn)中有著重要作用。 (1)LiPF6是鋰離子電池中廣
9、泛應(yīng)用的電解質(zhì),LiPF6中P的化合價(jià)為 。 (2)自然界中Cr主要以+3價(jià)和+6價(jià)形式存在。+6價(jià)的Cr能引起細(xì)胞的 突變,可以用亞硫酸鈉在酸性條件下將其還原為+3價(jià)的Cr。完成并配 平下列離子方程式: Cr2+ S+ Cr3+ S+ H2O (3)二氧化鈰(CeO2)在平板電視顯示屏的制造中有著重要應(yīng)用。CeO2在 稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。 27O23O24O(4)如圖所示是由Ce3+再生Ce4+的裝置示意圖。電解總反應(yīng)為2HS+4H +4Ce3+S2+4Ce4+3H2O。 生成Ce4+的電極反應(yīng)式為 。 3O23O生成的含Ce4+溶液從電解槽的
10、 (填字母序號(hào))口流出。 (5)NiSO4 nH2O是一種綠色、易溶于水的晶體,廣泛應(yīng)用于鍍鎳、電池 制造等領(lǐng)域,為測定NiSO4 nH2O的組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):稱取2.682 6 g樣 品,配制成250.00 mL溶液,準(zhǔn)確量取配制的溶液25.00 mL,用0.040 00 mol L-1的EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ni2+(離子方程式為Ni2+H2Y2- NiY2-+2H+),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.50 mL。則晶體樣品的化學(xué)式 為 。 答案答案 (1)+5 (2)1 3 8H+ 2 3 4 (3)2CeO2+3H2SO4+H2O2Ce2(SO4)3+4H2O+O2 (4)C
11、e3+-e-Ce4+ a (5)NiSO4 6H2O 解析解析 (1)根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0的原則,計(jì)算P的化合 價(jià)為+5; (3)CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+,說明CeO2為氧化劑,H2O2 為還原劑,由此可寫出化學(xué)方程式; (4)Ce3+生成Ce4+,Ce元素的化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),應(yīng)為陽極反應(yīng),因 此生成的含Ce4+溶液從電解槽的a口流出; (5)根據(jù)關(guān)系式:NiSO4 nH2ONa2H2Y,列出計(jì)算式:0.040 000.025 50 10(155+n18)=2.682 6,解得n=6。 類型二、主題素材確定型元素及其化合物綜合題類型二、主題素材確定
12、型元素及其化合物綜合題 以某一主題組織素材的綜合應(yīng)用題,考查范圍廣,不但可考查常見元素 的單質(zhì)及其化合物的相互轉(zhuǎn)化,還可結(jié)合基本理論進(jìn)行考查,如:物質(zhì)結(jié) 構(gòu)及元素周期律、化學(xué)平衡及電離平衡理論、氧化還原及電化學(xué)知識(shí) 等。解答這一類型題目時(shí),先要仔細(xì)審題,了解命題意圖及考查的知識(shí) 點(diǎn),然后認(rèn)真分析已知條件并結(jié)合已學(xué)知識(shí)分析注意事項(xiàng)、補(bǔ)充所缺項(xiàng) 目,使整個(gè)題目前后連貫起來,規(guī)范做出正確答案。 典例典例2 某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}: (1)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 mol L-1KI溶液,加入6 mL 0.1 mol L-1 FeCl3溶液 混合。分別取2 m
13、L此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): 第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色; 第二支試管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成藍(lán)色沉淀; 第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。 實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的離子是 (填離子符號(hào));實(shí)驗(yàn)和說明:在I-過量 的情況下,溶液中仍含有 (填離子符號(hào)),由此可以證明該氧化還 原反應(yīng)為 。 (2)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液 變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ;一段時(shí) 間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的 原因是 ,生成沉淀的原因是 (用平衡移動(dòng)原理解釋)。 答案答案 (
14、1)Fe2+ Fe3+ 可逆反應(yīng) (2)H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O Fe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2 H2O2分 解反應(yīng)放熱,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng) 解析解析 (1)根據(jù)Fe2+的檢驗(yàn)方法,向溶液中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成 藍(lán)色沉淀,一定含有Fe2+,則實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的離子是Fe2+;碘易溶于CCl4,在 CCl4中呈紫色,Fe3+遇KSCN溶液顯紅色,實(shí)驗(yàn)和說明,在I-過量的情 況下,溶液中仍含有Fe3+,由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)。 (2)H2O2溶液中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的 離子方程式為H2O2+2Fe2+2H+
15、2Fe3+2H2O,含鐵離子的溶液呈棕黃 色;一段時(shí)間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成,產(chǎn)生 氣泡的原因是反應(yīng)產(chǎn)生的Fe3+是H2O2分解的催化劑,促使H2O2分解生成 O2,同時(shí)H2O2分解反應(yīng)是放熱反應(yīng),促使Fe3+的水解平衡Fe3+3H2OFe (OH)3+3H+正向移動(dòng),產(chǎn)生較多Fe(OH)3,聚集形成沉淀。 2-1 無水氯化鋁是有機(jī)合成工業(yè)中一種重要的催化劑,工業(yè)上由Al2O3 制備無水氯化鋁的反應(yīng)為2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2。 (1)實(shí)驗(yàn)室制氯氣的離子方程式為 ,氯氣溶于水 生成的次氯酸的電子式為 。 (2)AlCl3可以作凈水劑,其原理是(用離子
16、方程式表示) 。 (3)Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜,其離子方程式為 。 (4)為分析某鋁合金的成分,用足量稀硝酸將其完全溶解后,用NaOH溶液 調(diào)pH,當(dāng)pH=3.4時(shí)開始出現(xiàn)沉淀,分別在pH為5、9時(shí)過濾沉淀,繼續(xù)滴加 NaOH溶液無沉淀生成。結(jié)合圖像信息推斷該合金中除鋁外還含有的 金屬是 。 答案答案 (1)MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O H (2)Al3+3H2OAl(OH)3+3H+ (3)Al2O3+2OH-2Al+H2O (4)Cu(或銅) 解析解析 (1)實(shí)驗(yàn)室利用MnO2和濃鹽酸在加熱條件下制備氯氣,離子方程 式為MnO2+4H+2Cl
17、-Mn2+Cl2+2H2O。次氯酸的結(jié)構(gòu)式為HO Cl,電子式為H 。(2)AlCl3可以作凈水劑,是因?yàn)锳l3+水解生成 的Al(OH)3膠體可以吸附水中的懸浮物質(zhì)。(3)NaOH溶液處理Al2O3膜 時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+2OH-2Al+H2O。(4)根據(jù)題圖 可知,pH=3時(shí),Fe3+已經(jīng)完全沉淀,則溶解液中一定不含F(xiàn)e3+,而pH=9時(shí)Mg2 + OCl2OOCl2O才開始沉淀,根據(jù)題意,過濾后繼續(xù)滴加NaOH溶液無沉淀生成,則溶解 液中一定不含Mg2+,而Cu2+、Fe2+分別在pH=7、pH=9時(shí)完全沉淀,由于硝 酸過量,不可能生成Fe2+,故溶解液中一定含有Cu2+
18、,因此合金中還含有的 金屬為Cu。 2-2 硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2 O5 H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制 備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示: 回答下列問題: (1)寫出Mg2B2O5 H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度外,還可采取的 措施有 (寫出兩條)。 (2)利用 的磁性,可將其從“浸渣”中分離。“浸渣”中還剩 余的物質(zhì)是 。(寫化學(xué)式) (3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,作用是 。然 后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是 。 (4)“粗硼酸”中的主要雜
19、質(zhì)是 (填名稱)。 (5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4),它是有機(jī)合成中的重要還原 劑,其電子式為 。 (6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為 原料可制備單質(zhì)硼,用化學(xué)方程式表示制備過程 。 答案答案 (1)Mg2B2O5 H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4 提高反應(yīng)溫 度、減小鐵硼礦粉粒徑 (2)Fe3O4 SiO2和CaSO4 (3)將Fe2+氧化成Fe3+ 使Fe3+與Al3+形成氫氧化物沉淀而除去 (4)(七水)硫酸鎂 (5)Na+H H- (6)2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO 解析解析 (1)硫酸可
20、與硼酸鹽反應(yīng)制取酸性較弱的硼酸,所以Mg2B2O5 H2O 與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Mg2B2O5 H2O+2H2SO4 2MgSO4+2H3BO3。為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度外,還可采取提高反應(yīng)溫 HHB度、減小鐵硼礦粉粒徑等措施。 (2)Fe3O4有磁性,可利用其磁性將其從“浸渣”中分離;“浸渣”中還剩 余的物質(zhì)是SiO2和CaSO4。 (3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,其作用是把Fe2+氧化為Fe3+,然后調(diào)節(jié) 溶液的pH約為5,使Al3+和Fe3+以Al(OH)3、Fe(OH)3形式沉降而除去。 (4)“粗硼酸”中所含雜質(zhì)主要是沒有除去的易溶性鎂鹽,故為(七水)硫 酸鎂。
21、 (5)硼氫化鈉的電子式為Na+H H-。 (6)利用Mg的還原性制取硼的化學(xué)方程式為2H3BO3 B2O3+3H2O、 B2O3+3Mg 2B+3MgO。 HHB類型三、與環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)相關(guān)的元素及其化合物綜合題類型三、與環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)相關(guān)的元素及其化合物綜合題 結(jié)合元素及其化合物的性質(zhì),考查環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)的應(yīng)用是近幾年 高考命題的熱點(diǎn);是與社會(huì)、生產(chǎn)、生活結(jié)合較為緊密的一類題目,題 中一些答案的制定經(jīng)常具有一定的開放性,作答時(shí),要聯(lián)系生產(chǎn)、生活 實(shí)際,充分利用化學(xué)語言,敢于下筆。 1.環(huán)境污染的類型及防治措施環(huán)境污染的類型及防治措施 主要污染物及來源 主要危害 防治措施 污染物
22、:硫氧化物、氮氧化 物、碳?xì)浠衔铩⒐腆w顆粒 來源:化石燃料的燃燒,工業(yè)煙塵 危害人體健康 破壞建筑 影響動(dòng)、植物生長 改變氣候 開發(fā)新能源,減少化石燃料的燃燒 對(duì)工業(yè)尾氣進(jìn)行處理 立法管理 污染物:重金屬鹽、耗氧有機(jī) 物,氮、磷化合物等 來源:工業(yè)廢水、生活廢水、 實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院廢水 污染飲用水、影響人畜健康 影響植物生長 形成水華、赤潮,影響水中生物生長 對(duì)廢水進(jìn)行無害化處理后排放 立法管理 污染物:重金屬鹽、廢塑料、 工業(yè)廢料、建筑垃圾 來源:生活垃圾、工廠、建筑 垃圾、化肥、農(nóng)藥、各種廢水 使土壤板結(jié)、硬化 水肥流失 對(duì)垃圾進(jìn)行回收和分類處理,綜合利用 控制各種污水的排放 2.常見的環(huán)境
23、污染及其成因常見的環(huán)境污染及其成因 3.實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的過程、目標(biāo)及措施實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的過程、目標(biāo)及措施 典例典例3 研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿,是當(dāng)今海洋科學(xué)研究的前沿 領(lǐng)域。 (1)溶于海水的CO2主要以4種無機(jī)碳形式存在,其中HC占95%。寫出 CO2溶于水產(chǎn)生HC的方程式: 。 (2)在海洋碳循環(huán)中,通過如圖所示的途徑固碳。 3O3O寫出鈣化作用的離子方程式: 。 同位素示蹤法證實(shí)光合作用釋放出的O2只來自H2O。用18O標(biāo)記物質(zhì) 的光合作用的化學(xué)方程式如下,將其補(bǔ)充完整: + (CH2O)x+x18O2+xH2O (3)海水中溶解無機(jī)碳占海水總碳的95%以上,其準(zhǔn)確測量是研究海洋碳
24、循環(huán)的基礎(chǔ)。測量溶解無機(jī)碳,可采用如下方法: 氣提、吸收CO2。用N2從酸化后的海水中吹出CO2并用堿液吸收(裝 置示意圖如下)。將虛線框中的裝置補(bǔ)充完整并標(biāo)出所用試劑。 滴定。將吸收液吸收的無機(jī)碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3,再用x mol L-1 HCl 溶液滴定,消耗y mL HCl溶液。海水中溶解無機(jī)碳的濃度= mol L-1。 (4)利用下圖所示裝置從海水中提取CO2,有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。 結(jié)合方程式簡述提取CO2的原理: 。 用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水,合格后排回大海。處理至合格的方法是 。 答案答案 (1)CO2+H2O H2CO3、H2CO3 H+HC (2)2HC+C
25、a2+ CaCO3+CO2+H2O xCO2 2xO (3) (4)a室:2H2O-4e- 4H+O2,H+通過陽離子膜進(jìn)入b室,發(fā)生反應(yīng):H+ +HC CO2+H2O c室的反應(yīng):2H2O+2e- 2OH-+H2,用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)至接近裝置入口海水的pH 3O3O182Hx yz3O 解析解析 (3)向盛有海水的裝置中通入N2應(yīng)長進(jìn)短出,酸化海水應(yīng)用難 揮發(fā)的H2SO4。 由NaHCO3+HCl NaCl+CO2+H2O可以看出,n(NaHCO3)=n(HCl), c(C)= mol L-1。 (4)a室為陽極室,H2O放電生成的H+可通過陽離子膜進(jìn)入b室與HC反 應(yīng)
26、產(chǎn)生CO2;c室為陰極室,H2O放電生成OH-使c室溶液呈堿性,故用c室排 出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)至接近裝置入口海水的pH后,再將 其排回大海。 3(NaHCO )()nV 海水133mol L1010 xyLzLx yz3O3-1 煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用Na- ClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝?；卮鹣铝袉栴}: (1)NaClO2的化學(xué)名稱為 。 (2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度323 K,NaClO2溶 液濃度為510-3 mol L-1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果 如下表。 寫出NaClO2
27、溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式: 。增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率 (填“提高”“不變”或“降低”)。 隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸 (填“增大” “不變”或“減小”)。 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率 脫硝反應(yīng)速率(填“大 于”或“小于”)。原因除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可 能是 。 (3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分 壓pc如圖所示。 由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均 (填“增大”“不變”或“減小”)。 反應(yīng)Cl+2S 2S+Cl-的平衡常數(shù)K表達(dá)式為 。 2O23O24O答案答案 (1)亞氯酸鈉 (2)4
28、NO+3Cl+4OH- 4N+2H2O+3Cl- 提高 減小 大于 NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高 (3)減小 2O3O2242232( O )(Cl )( O )(ClO )cSccSc解析解析 (1)NaClO2的化學(xué)名稱為亞氯酸鈉。(2)脫硝過程就是煙氣中 的NO被NaClO2溶液吸收的過程,由表中數(shù)據(jù)可知NO與Cl在溶液中 反應(yīng)后主要生成N和Cl-,離子方程式為4NO+3Cl+4OH- 4N+ 2H2O+3Cl-;增加壓強(qiáng),NO在溶液中的溶解度增大,NO的轉(zhuǎn)化率提高。 隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,c(OH-)減小,pH逐漸減小。由表中數(shù)據(jù)可知,反 應(yīng)一段時(shí)間后溶液中S的濃度大于N的濃度,說
29、明脫硫反應(yīng)速率大 于脫硝反應(yīng)速率。(3)由圖像可知,升高溫度,氣體的平衡分壓增大,說 明平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小。 2O3O2O3O24O3O 3-2 直接排放含SO2的煙氣會(huì)形成酸雨,危害環(huán)境。利用鈉堿循環(huán)法可 脫除煙氣中的SO2。 (1)用化學(xué)方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反應(yīng): 。 (2)在鈉堿循環(huán)法中,Na2SO3溶液作為吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制 得,該反應(yīng)的離子方程式是 。 (3)吸收液吸收SO2的過程中,pH隨n(S)n(HS)變化關(guān)系如下表: 23O3O由上表判斷,NaHSO3溶液顯 性,用化學(xué)平衡原理解釋: 。 當(dāng)吸收液呈中性時(shí),溶液中離子濃度關(guān)系正確的是(選填
30、字母) 。 a.c(Na+)=2c(S)+c(HS) b.c(Na+)c(HS)c(S)c(H+)=c(OH-) c.c(Na+)+c(H+)=c(S)+c(HS)+c(OH-) 23O3O3O23O23O3O(4)當(dāng)吸收液的pH降至約為6時(shí),需送至電解槽再生。再生示意圖如下: HS在陽極放電的電極反應(yīng)式是 。 當(dāng)陰極室中溶液pH升至8以上時(shí),吸收液再生并循環(huán)利用。簡述再生 原理: 。 3O答案答案 (1)SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4 (2)SO2+2OH-S+H2O (3)酸 HS存在:HSS+H+和HS+H2OH2SO3+OH-, HS的電離程度強(qiáng)于水解程度 a
31、b (4)HS+H2O-2e-3H+S H+在陰極得電子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HS電離生成S, 且Na+進(jìn)入陰極,吸收液得以再生 23O3O3O23O3O3O3O24O3O23O解析解析 (2)SO2被NaOH溶液吸收制備Na2SO3時(shí):SO2+2OH-S+H2O。 (3)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知n(S)n(HS)=991時(shí),溶液的pH為6.2,故 NaHSO3溶液顯酸性;在NaHSO3溶液中存在HS的電離和水解,且電離 程度大于水解程度,故溶液呈酸性。當(dāng)吸收液呈中性時(shí),溶液中c(H+)=c (OH-),根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(HS)+c(OH-),推出c(Na+) =2c(S)+c(HS);由于n(S)n(HS)=11時(shí),溶液的pH為7.2,故 溶液呈中性時(shí)一定有c(HS)c(S),可推出:c(Na+)c(HS)c(S ) c(H+)=c(OH-)。 (4)根據(jù)電解槽所示的變化,可知HS在陽極放電的電極反應(yīng)式為HS +H2O-2e-3H+S;H+在陰極得電子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促 使HS電離生成S,且Na+進(jìn)入陰極,吸收液得以再生。 3O23O3O23O3O23O3O3O23O3O23O3O3O24O3O23O23O3O23O
高中化學(xué) 專項(xiàng)突破二 元素及其化合物綜合題的突破方法課件 新人教必修1
