高考化学备考 中等生百日捷进提升系列 专题17 以物质的性质为线索的理论综合题（含解析）

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求专题十七 以物质的性质为线索的理论综合题解题方法策略考试方向 元素及化合物综合应用型试题在高考中为必考题型，在各省市及全国卷中均有出现。在考查形式上通常以工艺流程题，物质制备、性质探究类试题，综合推断试题（少数省市，逐渐淡化），还有结合物质结构进行推断等。元素及化合物知识，在考查中与基本概念、基本理论、实验等知识融入越来越深，这也就要求我们队元素及化合物知识不再是单纯的记和背了，而是从原理的角度进行掌握，进行整体分析，通过联系、对比、归纳等方法进行解决。经典题例析【例题1】【2015新课标卷】二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问題：（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：电解时发生反应的化学方程式为 。溶液X中大量存在的阴离子有_。除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。a水b碱石灰C浓硫酸d饱和食盐水（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入 3 mL 稀硫酸：在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：用0.1000 molL-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-2I+S4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。玻璃液封装置的作用是 。V中加入的指示剂通常为 ，滴定至终点的现象是 。测得混合气中ClO2的质量为 g。（4）用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是_（填标号)。a明矾 b碘化钾c盐酸 d硫酸亚铁【答案】(1) 2：1 （2）NH4Cl2HCl3H2NCl3 Cl、OH c（3）2ClO210I8H2Cl5I24H2O 吸收残余的二氧化氯气体（避免碘的逸出）淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 0.02700 （4）d【考点定位】本题主要是考查阅读题目获取信息能力、氧化还原反应滴定及应用、电解原理、对工艺流程及装置理解分析等，难度中等，要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力，注意基础知识的全面掌握。【名师点晴】本题从知识上考查了重要物质的化学性质、化学实验基本操作、实验现象的判断与分析、化学探究实验方案的设计与评价、化学方程式的书写、氧化还原反应原理等知识。考查了学生对基础知识的记忆、理解和运用，运用所学知识分析具体问题的能力。也涉及到运用所学知识分析问题、解决问题的能力，同时把元素化合物、基本化学原理和化学实验联系在一起，充分体现了学生对基础知识的掌握和分析问题、解决问题的思维能力，凸显了理科综合考试中的综合性与实用性的特点。【例题2】【2015重庆理卷】ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过题9图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。（1） 仪器D的名称是 。安装F中导管时，应选用题9图2中的 。（2） 打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。 为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 （填“快”或“慢”）。（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是 。（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为 ，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是 。（5）已吸收ClO2气体的稳定剂和稳定剂，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如题9图3所示。若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是 ，原因是 。【答案】（1）锥形瓶 b (2)慢 （3）吸收Cl2 （4）4H+5ClO2-=Cl+4ClO2+2H2O 验证是否有ClO2 生成 （5）稳定剂，稳定剂可以缓慢释放ClO2 ，能较长时间维持保鲜所需的浓度【考点定位】本题主要考查ClO2的制备、吸收、释放和应用的基本实验操作等知识【名师点晴】化学实验是每年高考考查的重点，该题给出了常见的仪器、药品、反应原理和一些操作步骤，既有常见仪器的名称，又有仪器的组装；另外，该题还给出了限定的实验装置、反应条件、实验现象和有关数据，要求学生根据实验原理及试题中所给予的信息，结合元素化合物知识，说明装置中某些仪器的作用，写出有关离子方程式，进行数据分析，指出实验中必须注意的某些问题，将中学基本实验仪器名称与组装，ClO2的制备、吸收、释放和应用的基本实验操作，试剂的选择与装置的作用，离子方程式的书写，图像的分析与判断等联系起来，考查了学生对中学化学实验基本操作技能掌握的情况，主要考查了学生的观察能力与分析综合及评价的能力，符合教学大纲的要求。 解题方法与策略此类问题在解题过程中首先通过突破口，进行推断，然后结合相应的理论进行解题。在解题过程中常见的突破口有：（1）特殊颜色焰色反应：Na+（黄色）、K+（紫色）浅黄色固体：S或Na2O2或AgBr使品红溶液褪色的气体：SO2（加热后又恢复红色）、Cl2（加热后不恢复红色）有色溶液：Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄色）、Cu2+（蓝色）、MnO4-（紫色） 有色固体：红色（Cu、Cu2O、Fe2O3）、红褐色Fe(OH)3蓝色Cu(OH)2黑色（CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS）黄色（AgI、Ag3PO4） 白色Fe(0H)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3 有色气体：Cl2（黄绿色）、NO2与溴蒸气（红棕色）特征反应现象：白色沉淀Fe(OH)2 红褐色Fe(OH)3 （2）特殊性质很多物质表现出特殊的物理或化学性质，具有一些特征反应，或在反应中能产生特殊现象，受热分解产生2种或3种气体的反应： 铵盐：NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4HSO3、(NH4)2SO3、NH4HS、(NH4)2S等NH4HCO3NH3+CO2+H2O硝酸盐：Cu(NO3)2、AgNO32Cu(NO3)22CuO+4NO2+O2与水反应产生气体 单质：Na、F2等 化合物：Na2O2、Mg3N2、Al2S3、CaC2等 强烈双水解的物质：Al3+与CO（HCO）、S2-(HS-)、AlO等（3）特殊转化个关系：无机物之间有一些重要的衍变关系，在物质之间按照一定规律反应时，会形成一定的特征的转化关系。如：直线型转化：NH3、H2S、C、Na等金属 碱性氧化物 碱盐非金属 酸性氧化物 酸 盐交叉型转化： 三角形转化：无机框图中常用到催化剂的反应：制取氧气、工业制硫酸、合成氨、制硝酸等。 重要置换反应： 金属金属 金属非金属 非金属非金属 非金属金属（4）应用数据：物质转化时式量的变化、各元素含量、相对密度等数据都是解题的关键点，可综合物质结构、性质、相互转化关系进行推断，如COCO2，NONO2，SO2SO3，转化时分子中都增加个氧，式量变化均为16。（5）把握信息：题目给予的新信息可与旧知识形成一个新的知识体系，题干中的“常见”“过量”等字眼为推断限定了范围；而反应条件、某些物质的频繁出现等隐含信息即是解题的重要突破口。挖掘、筛选信息审题析题解题根据题目中提供的文字、图像、数据等提炼出重要信息，然后分析每小题的考查方向，明确应该用哪块知识来解答分析考点，准确作答（1）正确调用已有知识，与题给信息建立联系（2）关注陌生信息的应用验证，得出结果将初步的结论代入题中进行验证。跟踪训练1硫酸铜在生产、生活中应用广泛。某化工厂用含少量铁的废铜渣为原料生产胆矾的流程如下：（1）写出浸出时铜与稀硫酸、稀硝酸反应生成硫酸铜的化学方程式：（2）取样检验是为了确认Fe3是否除净，你的检验方法是 （3）滤渣c是_。（4）气体a可以被循环利用，用化学方程式表示气体a被循环利用的原理为2NOO2=2NO2、 。（5）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体，且n(SO3)n(SO2)12，写出硫酸铜受热分解的化学方程式： 。某同学设计了如下图所示的实验装置分别测定生成的SO2、SO3气体的质量和O2气体的体积。此设计有不合理之处，请指出： 。【答案】（1）3Cu2HNO33H2SO4=3CuSO42NO4H2O（2）取少量试样于试管中，向试样中滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，则Fe3未除净，否则Fe3除净（3）Fe(OH)3 （4）3NO2H2O=2HNO3NO（5）3CuSO43CuOSO32SO2O2 NaHSO3除了吸收SO3外，还吸收部分O2【考点定位】考查工艺流程、物质分离提纯等基本操作【名师点睛】该题考查工艺流程、物质分离提纯等基本操作，难度中等。要解好这类题，最重要的是要克服畏惧心理，认真审题，找到该实验的目的。一般来说，流程题只有两个目的：一是从混合物中分离、提纯某一物质；另一目的就是利用某些物质制备另一物质。无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是：从题干中获取有用信息，了解生产的产品 分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。2（11分）铜是与人类关系非常密切的常见金属。已知常温下，在溶液中Cu2+稳定，Cu+易在酸性条件下发生反应：2Cu+ = Cu2+ Cu。（1）CuH中H元素化合价为 。（2）目前制备纳米级Cu2O的一种方法:在氢氧化铜悬浊液中滴入N2H4H2O水溶液，充分反应后即可得到Cu2O，同时产生无色无味的气体。上述制备过程中总反应的化学方程式为 。（3）一定条件下，在CuSO4中加入NH4H反应生成氢化亚铜（CuH）。将CuH溶解在足量稀硫酸中，当产生6.72 L H2（标准状况下）时，参加反应的硫酸的物质的量为 。孔雀石呈绿色，是一种名贵的宝石。其主要成分是xCu（OH）2yCuCO3。某兴趣小组为探究孔雀石组成，利用下图所示的装置（夹持仪器省略）进行实验：步骤1：检查装置的气密性，将研细的样品置于硬质玻璃管中。步骤2：称量相关装置的质量，打开活塞K，鼓入空气，一段时间后关闭。步骤3：加热装置B直至装置C中无气泡产生。步骤4：_。步骤5：冷却至室温，称量相关装置的质量。（1）请补充步骤4操作内容：_。（2）若无装置E，则实验测定的x/y的值将_（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。（3）某同学在实验过程中采集了如下数据：A反应前硬质玻璃管与样品的质量163.8gB反应后硬质玻璃管中残留固体质量20gC装置C实验后增重2.25gD装置D实验后增重5.5g为测定x/y的值，你认为可以选用上述所采集数据中的_（写出所有组合的字母代号）任一组即可进行计算，并根据你的计算结果，写出孔雀石组成的化学式_。【答案】（1）-1（1分）（2）4Cu（OH）2 + N2H4H2O = 2Cu2O + N2 + 7H2O（2分）（3）0.15 mol（2分）（1）步骤4：打开活塞K，继续通入一段时间空气（1分）；（2）偏小（1分）；（3）BC、BD、CD（2分，答错无分，少答一个扣1分）；Cu（OH）2CuCO3（2分）考点：考查铜及其化合物的性质，化学计算，孔雀石成分的测定等知识。3氯化铁是常见的水处理剂，无水FeCl3 的熔点为282，沸点为315。工业上制备无水FeCl3 的一种工艺流程如下：（1）氯化铁能用作水处理剂的原因是_(用必要的文字和化学方程式说明)。（2）吸收塔中吸收剂X 是_。（3）温度超过400时，捕集器中捕集到的物质的相对分子质量为325，该物质的分子式为_。（4）从副产物FeCl3 溶液中获得FeCl36H2O 的方法是在滴加浓盐酸后，_、_、过滤，洗涤、晾干。（5）用FeCl3 溶液(32%35%)腐蚀印刷线路板的废液中含FeCl3、FeCl2 和CuCl2。用化学方法回收废液中铜的方法是_(用反应式表示并简述操作要点)。【答案】（1）FeCl33H2OFe(OH)3(胶体)3HCl，Fe(OH)3胶体能吸附并沉降水中悬浮的物质（2）FeCl2溶液 （3）Fe2Cl6 （4）蒸发浓缩、冷却结晶（5）加过量铁粉，发生反应CuCl2Fe=FeCl2Cu，过滤，分离得到的固体再与盐酸反应以溶解残留的铁，过滤得到铜(或过滤、洗涤、干燥后，用磁铁吸去铁可得到铜)【解析】试题分析：（1）氯化铁能用作水处理剂的原因是Fe3+3H2OFe（OH）3（胶体）+3H+，Fe(OH) 3胶体能吸附并沉降水中悬浮的物质。故填：Fe3+3H2OFe（OH）3（胶体）+3H+，Fe(OH)3胶体能吸附并沉降水中悬浮的物质；（2）尾气中含有过量的氯气和少量氯化铁烟气，由工艺流程可知，用吸水剂X在吸收塔中吸收氯气，考点：考查了物质制备工艺流程的等相关知识。4为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题，某小组同学进行如下实验： 已知：相关物质的溶解度（20）AgCl：1510-4g Ag2SO4：0796 g （1）甲同学的实验如下： 序号操作现象实验将2 mL 1 mol/L AgNO3 溶液加入到1 mL 1 mol/L FeSO4溶液中产生白色沉淀，随后有黑色固体产生取上层清液，滴加KSCN 溶液溶液变红注：经检验黑色固体为Ag 白色沉淀的化学式是_。 甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是_。 （2）乙同学为探究Ag+和Fe2+反应的程度，进行实验。 a按右图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应），发现电压表指针偏移。偏移的方向表明：电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后，指针偏移减小。 随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小回到零点逆向偏移。 a中甲烧杯里的电极反应式是_。 b中电压表指针逆向偏移后，银为_极（填“正”或“负”）。 由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是_。（3）为进一步验证乙同学的结论，丙同学又进行了如下实验： 序号操作现象实验将2 mL 2 mol/L Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验将2 mL1 mol/L Fe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中银镜减少，未消失实验将2 mL 2 mol/L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失 实验_（填“能”或“不能”）证明Fe3+氧化了Ag，理由是_。 用化学反应原理解释实验与的现象有所不同的原因：_。【答案】（1）Ag2SO4； 有黑色固体（Ag ）生成，加入KSCN 溶液后变红；（2）Fe2+e-Fe3+ ； 负；Fe2+ Ag+Fe3+ Ag；（3） 不能；因为Fe(NO3 ) 3溶液呈酸性，酸性条件下NO3-也可能氧化Ag； 溶液中存在平衡：Fe3+ AgFe2+ Ag+，且 AgCl比Ag2SO4溶解度更小，Cl-比SO42-更有利于降低Ag+ 浓度，所以实验比实验正向进行的程度更大（或促使平衡正向移动，银镜溶解）。 考点：考查了性质实验方案的设计、铁及其化合物的性质的相关知识。5化学课外活动小组利用以下装置完成系列实验。请回答以下问题：（1）装置甲中仪器a的名称为 ；用装置甲制取NH3，在b中加入CaO固体，a中加入浓氨水，写出反应的化学方程式： 。（2）将C12持续通入装有淀粉一KI无色溶液的装置乙中，溶液变蓝而后逐渐退色。查阅资料得知：溶液蓝色逐渐退色，是因为有+5价的碘元素生成。请写出该反应的离子方程式： 。（3）用装置丙模拟“氨的催化氧化”实验。锥形瓶内装有浓氨水，通入空气，并将红热的铂丝插入锥形瓶内，铂丝保持红热。铂丝保持红热的原因是 ；锥形瓶内还可观察到现象是 。（4）活动小组从“绿色化学”角度出发。在装置丁中进行SO2的性质实验。其中棉花上蘸有不同试剂。请填写表中空白：棉花位置棉花上蘸有的试剂品红溶液酸性高锰酸钾溶液 现象 溶液紫色退去无结论SO2具有漂白性SO2具有 SO2有毒，不能排空【答案】（1）分液漏斗；CaO+NH3H2OCa(OH)2+NH3 （2）5Cl2+I2+6H2O10Cl +2IO3-+12H+（3）氨的催化氧化是放热反应；有红棕色气体产生，并产生白烟（4）褪色 还原性 碱液（合理即可）【考点定位】本题考查较为综合，涉及物质的制备以及性质实验探究问题【名师点晴】该题侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考高频考点，注意把握物质的性质以及实验的目的和原理。化学综合实验设计需要从以下几个方面分析：题目有无特殊要求；题给的药品、装置的数量；注意实验过程中的安全性操作；会画简单的实验装置图；注意仪器的规格；要防倒吸、防爆炸、防燃烧、防暴沸、防氧化、防吸水、冷凝、冷却、水浴加热时采取相应措施；同一仪器在不同位置的相应作用等；要严格按照“操作(实验步骤)现象结论”的格式叙述。6如图是在实验室进