高考化学考点解读命题热点突破专题19非选择题解题方法与技巧 21页

专题 19 非选择题解题方法与技巧 【命题热点突破一】化学反应原理综合应用题 基本概念、基本理论综合类试题通常以组合题的形式呈现，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，其内容涉及基本概念、基本理论、元素及其化合物等知 识，具有一定的综合性。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。 例 1、恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程 和能量关系如图 1 所示。[已知：2SO2(g)＋ O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1] 图 1 请回答下列问题： (1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式： ______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)ΔH2＝______________________。 (3)恒温恒容时，1 mol SO2 和 2 mol O2 充分反应，放出热量的数值比|ΔH2|________(填“大”、“小” 或“相等”)。 (4)将Ⅲ中的混合气体通入足量的 NaOH 溶液中消耗 NaOH 的物质的量为________，若溶液中发生了氧化 还原反应，则该过程的离子方程式为________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)恒容条件下，下列措施中能使 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)中 n(SO3)/n(SO2)增大的有________(填 编号)。 A．升高温度 B．充入 He 气 C．再充入 1 mol SO2(g)和 1 mol O2(g) D．使用催化剂 (6)某 SO2(g)和 O2(g)体系，时间 t1 达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率 v 与时间 t 的关系如图 2 所示，若不改变 SO2(g)和 O2(g)的量，则图中 t4 时引起平衡移动的条件可能是________；图中表示平衡混合 物中 SO3 的含量最高的一段时间是________。 图 2 (7)各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示： t1～t2 t3～t4 t5～t6 t6～t7 K1 K2 K3 K4 K1、K2、K3、K4 之间的关系为 ________________________________________________________________________。 【答案】(1)S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297 kJ·mol－1 (2)－78.64 kJ·mol－1 (3)大 (4)2 mol 2SO2＋O2＋4OH－===2SO2－ 4 ＋2H2O (5)C (6)升高温度 t3～t4 (7)K4＝K3”或“<”)－297.0 kJ·mol －1。 ②写出 S(s)与 O2(g)反应生成 SO3(g)的热化学方程式： ________________________________________________________________________。 (2)下图为电化学法生产硫酸的工艺示意图，电池以固体金属氧化物作电解质，该电解质能传导 O2－。 ①正极反应式为________________________________________________________________________。 ②S(g)在负极发生的反应为___________________________________________、 ______________________________。 ③用化学方程式解释装置中稀硫酸转变为浓硫酸的原因： ________________________________________________________________________。 ④每生产 1 L 质量分数为 98%，密度为 1.84 g·mL－1 的浓硫酸，理论上可向用电器提供________mol 电 子，将消耗________mol 氧气。 ⑤已知 S(g)在负极发生的反应为可逆反应，请分析为提高硫黄蒸气的转化率，该工艺采取的措施有 ____________________________________。 【答案】(1)①< ②S(s)＋3 2 O2(g)===SO3(g) ΔH＝－395.7 kJ·mol－1 (2)①O2＋4e－===2O2－ ②S－4e－＋2O2－===SO2 S－6e－＋3O2－===SO3 ③SO3＋H2O===H2SO4 ④110.4 27.6 ⑤硫黄(或二氧化硫)循环使用；用稀硫酸吸收 SO3 【变式探究】 (1)已知：BaSO4(s)＋4C(s)===4CO(g)＋BaS(s) ΔH1＝＋571.2 kJ/mol， BaSO4(s)＋2C(s)===2CO2(g)＋BaS(s) ΔH2＝＋226.2 kJ/mol。 则反应 C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH3＝________kJ/mol。 (2)下图所示装置工作时均与 H2 有关。 ①图甲所示装置中，通入 H2 的管口的电极反应式为______________________ ________________________________________________________________________。 ②某同学按图乙所示装置进行实验，实验结束后，将玻璃管内固体物质冷却后，溶于稀硫酸，充分反 应后，滴加 KSCN 溶液，溶液不变红，再滴入新制氯水，溶液变为红色。该同学据此得出结论：铁与水蒸气 反应只生成 FeO 和 H2，该结论________(填“严密”或“不严密”)。 (3)常温下，将 1.92 g 铜投入 100 mL 稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中，铜全部溶解并放出无色气体。再 向溶液中加入足量铁粉充分反应，此时只收集到 448 mL 氢气(已换算成标况)。 ①原溶液中硝酸的物质的量为________mol； ②溶解的铁粉质量为________g。 【答案】：(1)＋172.5 (2)①H2－2e－＋2OH－===2H2O ②不严密 (3)①0.02 ②2.8 【命题热点突破三】元素化合物与电解质溶液的综合应用 以下是对化学反应变化过程及结果的研究。请按要求回答问题： (1)关于能量变化的研究 已知：①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－a kJ·mol－1 ②CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－b kJ·mol－1 ③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－c kJ·mol－1 则 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝________ kJ·mol－1。 (2)关于反应速率和限度的研究 ①已知 25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数： 弱酸 CH3COOH HCN H2CO3 电离平衡常数 1.8×10－5 4.9×10－10 K1＝4.3×10－7 K2＝5.6×10－11 则等物质的量浓度的 a.CH3COONa、b.NaCN、c.Na2CO3、d.NaHCO3 溶液的 pH 由大到小的顺序为 ________________________(填编号)。 ②已知 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，在一个容积为 2 L 的容器中加入 2 mol SO2 和 1 mol O2，在某温度下充分反应，经过 30 min 达到平衡，放出热量 176.94 kJ。如果用 SO2 表示该反 应的反应速率，则 v(SO2)＝________________。 ③如图为某温度下，CuS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液中 S2－的浓度、 金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸，最先溶解的是____________；向新生成的 ZnS 浊液 中滴入足量含相同浓度的 Cu2＋、Fe2＋的溶液，振荡后，ZnS 沉淀会转化为____________(填化学式)沉淀。 (3)关于电化学的研究 全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反应为 VO＋ 2 ＋2H＋＋V2＋ 放电 充电 V3＋＋VO2＋＋ H2O。 则充电时阳极反应式为_______________________________________________。 用此电池电解 1 L 1 mol·L－1 的 CuSO4 溶液，当转移 0.1 mol 电子时，溶液的 pH＝________(不考虑溶 液体积的变化)。 【答案】(1)(－a＋2b－4c) (2)①c>b>d>a ②0.03 mol·L－1·min－1 ③FeS CuS (3)VO2＋＋H2O－e－===VO＋ 2 ＋2H＋ 1 【变式探究】 制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中除含硝酸锌外，还 含有自来水带入的 Cl－和 Fe3＋。在实验室里，用“烂板液”制取 ZnSO4·7H2 O 的过程如下： (1)若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为 N2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比是________。 (2)若步骤①的 pH>12，则 Zn(OH)2 溶解生成偏锌酸钠。写出 Zn(OH)2 被溶解的离子方程式： __________________________________。 (3)滤液 D 中除了含有 OH－外，还含有的阴离子有________________(填离子符号)。 (4)若滤液 E 的 pH＝4，c(Zn2＋)＝2 mol·L－1，c(Fe3＋)＝2.6×10－9mol·L－1，能求得的溶度积是 ________(填选项)。 A．Ksp[Zn(OH)2] B．Ksp[Zn(OH)2]和 Ksp[Fe(OH)3] C．Ksp[Fe(OH)3] (5)步骤③要控制 pH 在一定范围。实验室用 pH 试纸测定溶液 pH 的方法是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)已知：①Fe(OH)3(s) Fe3＋(aq)＋3OH－(aq) ΔH＝ a kJ·mol－1 ②H2O(l) H＋(aq)＋OH－(aq) ΔH＝b kJ·mol－1 请写出 Fe3＋发生水解反应的热化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 若①的溶度积常数为 Ksp，②的离子积常数为 Kw，Fe3＋发生水解反应的平衡常数 K＝________(用含 Ksp、 Kw 的代数式表示)。 【答案】：(1)1∶2 (2)Zn(OH)2＋2OH－===ZnO2－ 2 ＋2H2O (3)Cl－、NO－ 3 (4)C (5)将 pH 试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中间，待颜色变化稳定后与标准比色卡对 比，读出 pH 的大小 (6)Fe3＋(aq)＋3H2O(l) Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq) ΔH＝(3b－a) kJ·mol－1 K3 w/Ksp 【命题热点突破四】化工工艺流程题 化工工艺流程题是 近年来高考中备受关注的一类题型，该类题是将化工生产过程中的主要生产流程用 框图形式表示出来，并根据其中涉及的化学知识步步设问，构成与化工生产紧密联系的化工工艺流程题。 化工工艺流程题的结构分题头、流程图和问题三部分。题头部分一般简单介绍该工艺生产的原材料和生产 目的，流程图部分主要用框图形式将原材料到产品的主要生产工艺表示出来，问题部分主要根据生产过程 中涉及的化学知识设计一系列问题。 例 4、KNO3 是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的 KNO3 制备方法的主要步骤： (1)反应Ⅰ中，CaSO4 与 NH4HCO3 的物质的量之比为 1∶2，该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是 ________________________________________________________________________； 从反应Ⅳ所得混合物中分离出 CaSO4 的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是 ________________________________________________________________________。 (3)检验反应Ⅱ所得 K2SO4 中是否混有 KCl 的方法是取少量 K2SO4 样品溶解于水， ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)整个流程中，可循环利用的物质有______________(填化学式)。 (5)将硝酸与浓 KCl 溶液混合，也可得到 KNO3，同时生成等体积的气体 A 和气体 B(NOCl)， 该反应的化 学方程式为________________________________________________________________________； 气体 B 与 O2 反应生成 1 体积气体 A 和 2 体积红棕色气体 C，该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 【答案】(1)CaSO4＋2NH4HCO3===CaCO3＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑ (2)分离 NH4Cl 与 K2SO4，加快化学反应速率 防止 KNO3 结晶，提高 KNO3 的产率 (3)加入过量 Ba(NO3)2 溶液至不再产生沉淀，静置，取上层清液，滴加 AgNO3 溶液，若有沉淀生成，说 明 K2SO4 中混有 KCl (4)CaSO4、KNO3、(NH4)2SO4 (5)4HNO3＋3KCl(浓)===NOCl↑＋Cl2↑＋3KNO3＋2H2O 2NOCl＋O2===Cl2＋2NO2 【变式探究】 绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质) 为原料生产纯净绿矾的一种方法： 查询资料，得有关物质的数据如下表： 25 ℃ 时 pH 饱和 H2S 溶液 3.9 SnS 沉淀完全 1.6 FeS 开始沉淀 3.0 FeS 沉淀完全 5.5 (1)检验制得的绿矾晶体中是否含有 Fe3＋，可选用的试剂为________。 A．KSCN 溶液 B．NaOH 溶液 C．KMnO4 溶液 D．苯酚溶液 (2)操作Ⅱ中，通入硫化氢至饱和的目的是______________________________；在溶液中用硫酸酸化至 pH＝2 的目的是________________________________________________________________________。 (3)操作Ⅳ的顺序依次为________、冷却结晶、________。 (4)操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；② ________________________________________________________________________ ____________________。 (5)测定绿矾产品中 Fe2＋含量的方法：a.称取 2.85 g 绿矾产品，溶解，在 250 mL 容量瓶中定容；b.量 取 25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的 0.010 00 mol·L－1KMnO4 溶液滴定至终点，消耗 KMnO4 溶液体积的平均值为 20.00 mL。 ①滴定时盛放 KMnO4 溶液的仪器为 ________________________________________________________________________ (填仪器名称)。 ②判断此滴定实验达到终点的方法是 ________________________________________________________________________ ________________________。 ③计算上述样品中 FeSO4·7H2O 的质量分数为________。 【答案】(1)AD (2)除去溶液中的 Sn2＋，并防止 Fe2＋被氧化 防止 Fe2＋生成沉淀 (3)蒸发浓缩 过滤洗涤 (4)降低洗涤过程中 FeSO4·7H2O 的损耗 (5)①酸式滴定管 ②滴加最后一滴 KMnO4 溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色 ③97.5% 【命题热点突破五】实验综合题 近几年高考综合实验设计题常将定性实验与定量实验相结合，将实验基础与实验基本操作相结合，实 验设计题的主要特点：一是形式上不出现大型的连接实验仪器装置，均为小型的带有探究性的试题。二是 内容上一般是无机实验题，设置的问题主要是填写化学方程式、选择仪器装置、评价实验方案、简述所设 计的操作步骤、说明理由等。通过简答，考查考生分析问题的能力和语言表达能力。三是实验原理均源于 课本实验，但实验装置源于课本，又高于课本，这就要求考生既要有扎实的基础，又要有创新能力。 硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个 S 原子取代了 Na2SO4 中的一个 O 原子而形成的。某校化学研究性学习 小组运用类比学习的思想，通过实验探究 Na2S2O3 的化学性质。 请填写以下空白： [提出问题]Na2S2O 3 是否与 Na2SO4 相似具备下列性质呢？ 猜想①：________________________________________________________________________； 猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应； 猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化。 [实验探究]基于上述猜想②、③，设计实验方案。请填写下列表格。 实验操作 实验现象或 预期实验现象 现象解释(用离 子方程式表示) 猜 想 ② 溶液 pH＝8 向 pH＝2 的硫酸 中滴加 Na2S2O3 溶液 S2O2－ 3 ＋2H＋ ===S↓＋ SO2↑＋H2O 猜 想 ③ 向新制氯水 (pH<2)中滴加少量 Na2S2O3 溶液 氯水颜色变浅 [实验结论]Na2S2O3 能与酸反应，具有还原性，与 Na2SO4 的化学性质不相似。 [问题讨论](1)甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并 据此认为氯水可将 Na2S2O3 氧化。你认为该方案是否正确并说明理由： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)请重新设计一个实验方案，证明 Na2S2O3 能被氯水氧化。该实验方案是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】[提出问题]猜想①：与 BaCl2 溶液反应有沉淀生成 [实验探究]用玻璃棒蘸取 Na2S2O3 溶液，滴到 pH 试纸的中央，将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照 有 淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生 S2O2－ 3 ＋4Cl2＋5H2O===2SO2－ 4 ＋8Cl－＋10H＋ [问题讨论](1)不正确。因氯水过量且其本身含有 Cl－ (2)取少量反应后的溶液，向其中滴入 BaCl2 溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明 Na2S2O3 能被氯水 氧化 【变式探究】 某化学兴趣小组为探究 Cl2、Br2、Fe3＋的氧化性强弱，设计了如下实验： (1)①检查气体发生装置 A 的气密性的操作是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②整套实验装置存在一处明显不足，请指出： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)用改正后的装置进行实验。实验过程如下： 实验操作 实验现象 结论 打开活塞 a，向圆底烧瓶 D 装置中：溶液变红；E Cl2、Br2、Fe3＋的氧化性 中滴入适量浓盐酸，然后关闭 活塞 a，点燃酒精灯 装置中：水层溶液变黄，振荡 后 CCl4 层无明显变化 由强到弱的顺序为 ________________ (3)因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E 中均发生了新的变化： D 装置中：红色慢慢褪去。 E 装置中：CCl4 层先由无色变为橙色，后颜色逐渐变成红色。 为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下： ⅰ.(SCN)2 性质与卤素单质类似。氧化性：Cl2>(SCN)2。 ⅱ.Cl2 和 Br2 反应生成 BrCl，它呈红色(略带黄色)，沸点约 5 ℃，遇水发生水解反应。 ⅲ.AgClO、AgBrO 均可溶于水。 ①请用平衡移动原理(结合化学用语)解释 Cl2 过量时 D 中溶液红色褪去的原因： __________________________________，请设计简单实验证明上述解释： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②欲探究 E 中颜色变化的原因，设计实验如下： 用分液漏斗分离出 E 的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入 AgNO3 溶液，结果观察到仅有白 色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③将少量 BrCl 通入碘化钾溶液中，该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 【答案】：(1)①关闭活塞 a，打开止水夹 b，将长导管末端浸入水中，用手捂住圆底烧瓶，导管口有气 泡；松开手后，有水进入导管，则气密性良好(或关闭止水夹 b，打开活塞 a，向分液漏斗中注水，若水不 能顺利流下，则气密性良好) ②缺少尾气处理装置 (2)Cl2>Br2>Fe3＋ (3)①过量氯气和 SCN－发生反应：2SCN－＋Cl2===2Cl－＋(SCN)2，使 SCN－浓度减小，则平衡 Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3 逆向移动，溶液褪色 取少量褪色后的溶液，滴加 KSCN 溶液，若溶液变红色，则上述解释 合理或取少量褪色后的溶液，滴加 FeCl3 溶液，若溶液不变红，则上述解释合理(其他合理答案也可) ②红色物质 BrCl 发生水解：BrCl＋H2O HBrO＋HCl，反应只产生 Cl－，不产生 Br－ ③BrCl＋2KI===KCl＋KBr＋I2(写分步反应的方程式也可) 【命题热点突破六】图像、图表及数据分析题 (1)图表是高考试题的数字化语言，用图表表述化学反应过程或者呈现信息情景是近几年高考化学综合 试题常见的表达方式。它往往拥有较大的信息存储量，能够很全面地考查学生分析、比较、概括和归纳问 题的能力。 (2)图像是高考试题的形象化语言，化学图像题是一种利用数学中的二维图像来描述化学问题的题型， 它体现了数学方法在解决化学问题中的应用。它考查范围广，中学化学中的所有内容，如元素化合物、化 学基本概念和基本理论、化学实验、化学计算等均可以用此方法进行考查。近几年这种数形结合的试题频 频出现，成了高考的热点题型。图像是题目的主要组成部分，把所要考查的知识简明、直观、形象地寓于 坐标曲线上。 例 6、用霞石岩(主要成分 Na2O、K2O、Al2O3、SiO2)制碳酸钠、碳酸钾和氧化铝的工艺流程如下： 已知：NaHCO3 溶液的 pH 约为 8～9，Na2CO3 溶液的 pH 约为 11～12。 溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中。部分物 质的溶解度见下图。 根据题意回答下列问题： (1)固体 M 的化学式是________，X 物质是________。 (2)实验室进行煅烧操作时盛放固体物质的实验仪器是________，滤液 W 中主要含有的离子有 ________________________________________________________________________。 (3)碳酸化Ⅰ中发生主要反应的离子方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)操作Ⅰ是________(填写名称)，操作Ⅱ是________(选填编号)。 a．趁热过滤 b．冷却过滤 c．蒸馏 d．灼烧 (5)碳酸化Ⅱ调整 pH＝8 的目的是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 产品 K2CO3 中最可能含有的杂质是 ________________________________________________________________________ (写化学式)。 (6)实验室用下面流程测定产品碳酸钾的纯度，为提高实验精度，T 试剂最好是________；操作Ⅲ的名 称是________。 【答案】：(1)Al2O3 CO2 (2)坩埚 Na＋、K＋、HCO－ 3 (3)2AlO－ 2 ＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－ 3 (4)蒸发 a (5)将碳酸根转化为碳酸氢根，利于 KHCO3 结晶析出 Na2CO3 (6)足量 BaCl2(或 CaCl2)溶液 恒重操作(重复干燥、称量操作) 【变式探究】 (1)二元弱酸是分步电离的，25 ℃时碳酸和草酸的 Ka 如下表： H2CO3 Ka1＝4.3×10－7 Ka2＝5.6×10－11 H2C2O4 Ka1＝5.6×10－2 Ka2＝5.42×10－5 现有下列四种溶液： A．0.1 mol·L－1 的 Na2C2O4 溶液 B．0.1 mol·L－1 的 NaHC2O4 溶液 C．0.1 mol·L－1 的 Na2CO3 溶液 D．0.1 mol·L－1 的 NaHCO3 溶液 其中 c(H＋)最大的是________(填字母，下同)，c(OH－)最大的是________。 (2)某化学实验兴趣小组同学向用大理石和稀盐酸制备 CO2 后的残留液中滴加碳酸钠溶液，在溶液中插 入 pH 传感器，室温下测得 pH 变化曲线如图所示。 刚开始滴入碳酸钠溶液时发生反应的离子方程式为________________________，BC 段发生反应的离子 方程式为____________________。D 点时混合溶液中由水电离产生的 c(OH－)＝________mol·L－1。 【答案】：(1)B C (2)2H＋＋CO2－ 3 ===H2O＋CO2↑ Ca2＋＋CO2－ 3 ===CaCO3↓ 10－4