2011年高考化学真题解析 分项版11无机综合与推断

用心 爱心 专心 1 20112011 年高考真题解析化学分项版年高考真题解析化学分项版 1111 无机综合与推断无机综合与推断 1 江苏 下列说法正确的是 A 一定温度下 反应 MgCl2 1 Mg 1 Cl2 g 的 H 0 S 0 B 水解反应 NH4 H2ONH3 H2O H 达到平衡后 升高温度平衡逆向移动 C 铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应 D 对于反应 2H2O2 2H2O O2 加入 MnO2或升高温度都能加快 O2的生成速率 2 江苏 12 分 以硫铁矿 主要成分为 FeS2 为原料制备氯化铁晶体 FeCl3 6H2O 的 工艺流程如下 回答下列问题 1 在一定条件下 SO2转化为 SO3的反应为 SO2 O2SO3 该反应的平衡常数表达式 为 K 过量的 SO2与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 2 酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量 其目的是 3 通氯气氧化后时 发生的主要反应的离子方程式为 该过程产生的尾气可用碱溶液吸收 尾气中污染空气的气体为 写化学 用心 爱心 专心 2 答案答案 1 k c2 SO3 c O2 c2 SO2 SO2 NaOH NaHSO3 2 提高铁元素的浸出率 抑制 Fe3 水解 3 Cl2 Fe2 2Cl Fe3 Cl2 HCl 3 上述氧化性气体与水反应生成一种化合物 该化合物的浓溶液与 Cu 在加热时发生 反应的化学方程式为 4 在 0 10mol L 1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌 有浅蓝色氢氧化铜 沉淀生成 当溶液的 pH 8 时 c Cu2 mol L 1 Kap Cu OH 2 2 2 10 20 若在 0 1mol L 1硫酸铜溶液中通入过量 H2S 气体 使 Cu2 完全沉淀为 CuS 此时溶液中的 H 浓度是 mol L 1 解析 1 0 80gCuSO4 5H2O 中含有 CuSO4的质量为 由图像可知g51 0 250 160 8 0 用心 爱心 专心 3 当温度升高到 102 是时 CuSO4 5H2O 开始部分脱水 在 113 258 时剩余固体质量为 0 57g 根据原子守恒可计算出此时对应的化学式 设化学式为 CuSO4 nH2O 则有 解得 n 1 所以 200 时固体物质的化学式为 CuSO4 H2O 51 0 18160 160 57 0 n 4 大纲版 15 分 下图中 A B C D E 是单质 G H I F 是 B C D E 分别和 A 形成的二元化合物 已知 反应 C GB H 能放出大量的热 改反应曾应用于铁轨的焊接 高温 I 是一种常见的温室气体 它和 E 可以发生反应 2E I 点燃 2F D F 中 E 元素的质量 分数为 60 用心 爱心 专心 4 回答问题 1 中反应的化学方程式为 2 化合物 I 的电子式为 它的空间结构是 3 1 6g G 溶于盐酸 得到的溶液与铜粉完全反应 计算至少需铜粉的质量 写出粒 子方程式和计算过程 4 C 与过量 NaOH 溶液反应的粒子方程式为 5 E 在 I 中燃烧观察到的现象是 5 安徽 14 分 MnO2是一种重要的无机功能材料 粗 MnO2的提纯是工业生产的重要 环节 某研究性学习小组设计了将粗 MnO2 含有较多的 MnO 和 MnCO3 样品转化为纯 MnO2实 验 其流程如下 1 第 步加稀 H2SO4时 粗 MnO2样品中的 写化学式 转化为可溶性物质 2 第 步反应的离子方程式 ClO3 MnO2 Cl2 AAAAAA 3 第 步蒸发操作必需的仪器有铁架台 含铁圈 用心 爱心 专心 5 已知蒸发得到的固体中有 NaClO3和 NaOH 则一定还有含有 写化学式 4 若粗 MnO2样品的质量为 12 69g 第 步反应后 经过滤得到 8 7g MnO2 并收集到 0 224LCO2 标准状况下 则在第 步反应中至少需要 mol NaClO3 答案 1 MnO 和 MnCO3 2 5Mn2 2ClO3 4H2O 5MnO2 Cl2 8H 3 酒精灯 蒸发皿 玻璃棒 NaCl 4 0 02mol 6 北京 14 分 氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示 用心 爱心 专心 6 1 溶液 A 的溶质是 2 电解饱和食盐水的离子方程式是 3 电解时用盐酸控制阳极区溶液的PH 在 2 3 用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 4 电解所用的盐水需精制 去除有影响的 Ca2 Mg2 NH4 SO42 c SO42 c Ca2 精致流程如下 淡盐水和溶液 A 来电解池 盐泥 a 除泥沙外 还含有的物质是 过程 中将 NH4 转化为 N2的离子方程式是 BaSO4的溶解度比 BaCO3的小 过程 中除去的离子有 经过程 处理 要求盐水中 c 中剩余 Na2SO3的含量小于 5mg L 若盐水 b 中 NaClO 的 含量是 7 45 mg L 则处理 10m3 盐水 b 至多添加 10 Na2SO3溶液 kg 溶液体 积变化忽略不计 2 见解析 1 用心 爱心 专心 7 3 由于阳极上生成氯气 而氯气可溶于水 并发生下列反应 Cl2 H2OHCl HClO 根 据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动 减少氯气在水中的溶解 有利于氯气的溢出 7 福建 15 分 I 磷 硫元素的单质和化合物应用广泛 1 磷元素的原子结构示意图是 2 磷酸钙与焦炭 石英砂混合 在电炉中加热到 1500 C 生成白磷 反应为 2Ca3 PO4 2 6SiO2 6CaSiO3 P4O10 10C P4O10 P4 10CO 每生成 1molP4 时 就有 mol 电子发生转移 用心 爱心 专心 8 3 硫代硫酸钠 Na2S2O2 是常用的还原剂 在维生素 C 化学式 C6H8O6 的水溶液中 加入过量 I2溶液 使维生素完全氧化 剩余的 I2用 Na2S2O2溶液滴定 可测定溶液中维生素 C 的含量 发生的反应为 C6H8O6 I2 C6H6O6 2H 2I 2S2O32 I2 S4O62 2I 在一定体积的某维生素 C 溶液中加入 amolL 1I2溶液 V1ml 充分反应后 用 Na2S2O2溶液滴 定剩余的 I2 消耗 bmolL 1 Na2S2O2溶液 V2ml 该溶液中维生素 C 的物质量是 mol 4 在酸性溶液中 碘酸钠 KIO3 和亚硫酸钠可发生如下 反应 2IO3 5SO32 2H I2 5SO42 H2O 生成的碘可以用淀粉液检验 根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率 某同学设计实验如下表所示 该实验的目的是 表中 V2 mL 来 II 稀土元素是宝贵的战略资源 我国的蕴藏量居世界首位 5 铈 Ce 是地壳中含量最高的稀土元素 在加热条件下 CeCl3易发生水解 无水 CeCl3 可用加热 CeCl3 6H2O 和 NH4Cl 固体混合物的方法来制备 其中 NH4Cl 的作用是 6 在某强酸性混合稀土溶液中加入 H2O2 调节 pH 3 Ce5 通过下列反应形成 Ce OH 4沉淀得以分离 完成反应的离子方程式 答案 用心 爱心 专心 9 解析 1 P 的原子序数是 15 因此其结构示意图为 2 P 元素的化合价有正 5 价到了 P4中的 0 价 故每生成 1mol P4转移 20mol 电子 3 根据方程式可知 Vc I2 2S2O32 I2 故用于滴定 Vc 的 I2为 V1a 10 3 0 5V2b 10 3mol 4 通过分析表中的数据可知 该实验研究的是温度 浓度对反应速率的影响 由于 实验 1 和实验 2 的温度相同 故实验 2 与实验 3 的溶液体积一定相同 因此 V2 40 5 由于氯化铵分解出氯化氢气体 可以抑制 CeCl3的水解 6 分析反应可知 Ce3 化合价升高到了 Ce OH 4中的正 4 价 而 H2O2中 O 的化合价 由 1 价降到 2 价 根据电子守恒可确定 Ce3 系数是 2 而 H2O2的系数为 1 再根据电荷守 恒可知缺少的物质是 H 最后根据原子守恒配平反应 2Ce2 H2O2 6H2O 2Ce OH 4 6H 8 福建 14 分 四氧化钛 TiCl4 是制取航天航空工业材料 钛合金的重要原料 由钛铁矿 主要成 为是 FeTiO3 制备 TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下 回答下列问题 1 往 中缴入铁屑至浸出液显紫色 此时溶液仍呈强酸性 该过程中有如下反应发 生 加入铁屑的作用是 用心 爱心 专心 10 2 在 工艺过程中需要控制条件以形成 TiO2 nH2O 溶胶 该溶胶的分散质颗 粒直径大大小在 范围 3 若把 中制得的固体 TiO2 nH2O 用酸清洗除去其中的 Fe OH 3杂质 还可以制得钛 白粉 已知 25 C 时 该温度下反应的平 衡常数 K 4 已知 写出 中 TiO2和焦炭 氧气反应生成也太 TiCl4和 CO 气体的热化学方程式 5 上述工艺具有成本低 可用低品位矿物为原料等优点 依据绿色化学理念 该工 艺流程中存在的不足之处是 只要求写出一项 6 依据右表信息 要精制含少量 SiCl4杂质的 TiCl4的 可采用 方法 解析 1 使溶液中的 Fe3 还原为 Fe2 生成 Ti3 保护 Fe2 不被氧化 2 胶体的分散质微粒的直径大小介于 1nm 到 100nm 之间即 1 10 9m 到 1 10 7m 3 根据氢氧化铁的平衡常数表达式 ksp Fe OH 3 Fe3 OH 3 而该反应的 K 的表达式为 K Fe3 H 3 又由于水的离子积为 KW 1 10 14 从而推得 K ksp Fe OH 3 KW 3 即 K 2 79 10 39 1 10 14 3 2 79 103 mol l 2 4 根据盖斯定律将第一个反应和第二个反应相加即得该热化学反应方程式 TiO2 2C 2Cl2 TiCl4 2CO H 81kj mol 1 5 该工艺流程中产生一些氯气等废气 另外还有一些废渣 废液等 给环境造成污染 6 根据表中的数据可知二者的沸点差距较大 因此可以通过分馏的方法把 TiCl4除去 答案 1 使溶液中的三价铁离子还原为二价铁离子 生成 Ti3 保护 Fe2 不被氧化 2 1 10 9m 到 1 10 7m 用心 爱心 专心 11 3 2 79 103 4 TiO2 2C 2Cl2 TiCl4 2CO H 81kJ mol 1 5 产生三废 6 蒸馏 分馏也正确 9 山东 14 分 研究 NO2 SO2 CO 等大气污染气体的处理具有重要意义 1 NO2可用水吸收 相应的化学反应方程式为 利用反应 6NO2 催化剂 加热 7N5 12 H2O 也可处理 NO2 当转移 1 2mol 电子时 消耗的 NO2在标准状况 3 8NH 下是 L 2 已知 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 196 6 KJ mol 1 2NO g O2 g 2NO2 g H 113 0K mol 1 则反应 NO2 g SO2 g SO3 g NO g 的 H KJ mol 1 一定条件下 将 NO2与 SO2以体积比 1 2 置于密闭容器中发生上述反应 下列能说明反 应达到平衡状态的是 a 体系压强保持不变 b 混合气体颜色保持不变 c SO3和 NO 的体积比保持不变 d 每消耗 1 mol SO3的同时生成 1 mol NO2 测得上述反应平衡时 NO2与 SO2体之比为 1 6 则平衡常数 K 3 CO 可用于合成甲醇 反应方程式为 CO g 2H2 g CH3OH g CO 在不同 温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示 该反应 H 0 填 或 实际 生产条件控制在 250 1 3 104kPa 左右 选择此压强的理由是 用心 爱心 专心 12 答案 1 3NO2 H2O 2HNO3 NO 6 72 2 41 8 b 2 67 或 8 3 3 在 1 3 104KPa 下 CO 转化率已较高 再增大压强 CO 转化率提高不大 而生产成本增加 得不 偿失 又由题意可得方程 解得 a 0 8 再由 K 6 1 2 1 a a 2 67 3 i 由图像可知反应 CO g 3 8 8 02 8 01 8 08 0 22 3 SOcNOc SOcNOc 2H2 g CH3OH g 的正反应为放热反应 因为相同压强下 温度越高 CO 的转化率越 低 说明升温平衡逆移 故 H 0 ii 工业上选择压强和温度时 要考虑化学动力学和化 学热力学两个方面的兼顾 同时要考虑经济效益和成本 这里的选择要结合图像 其理由与 SO2的催化氧化在常压下相似 即 在 1 3 104KPa 下 CO 转化率已较高 再增大压强 CO 转 化率提高不大 而生产成本增加 得不偿失 10 山东 14 分 科研 生产中常涉及钠 硫及其化合物 1 实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠 化学反应方程式为 要清 洗附着在试管壁上的硫 可用的试剂是 2 右图为钠硫高能电池的结构示意图 该电池的工作温度为 320 左右 电池反应为 2Na S Na2Sx 正极的电极反应式为 M 由 Na2O 和 Al2O3制得 的两个作用是 x 与铅蓄电池相比 当消耗相同质量的负极活性物质时 钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池 用心 爱心 专心 13 的 倍 3 溶液中离子浓度由大到小的顺序为 向该溶液中加入少量固体 2 Na S CuSO4 溶液 pH 填 增大 减小 或 不变 Na2S 溶液长期放置有硫析出 原因 为 用离子方程式表示 11 四川 14 分 开发氢能是实现社会可持续发展的需要 硫铁矿 FeS2 燃烧产生的 SO2通过下列碘循环 工艺过程既能制 H2SO4 又能制 H2 用心 爱心 专心 14 请回答下列问题 解析解析 1 反应方程式 4FeS2 11O2 2Fe2O3 8SO2 标出各物质的聚集状态 在反应 中 4 mol FeS2的质量为m FeS2 4 mol 120 g mol 1 480 g 放热 Q 480 g 7 1 kJ g 3408 kJ 对应的热化学方程式为 4FeS2 s 11O2 g 2Fe2O3 s 8SO2 g H 3408 kJ mol 1 2 在反应器中发生反应 SO2 I2 2H2O 2HI H2SO4 在膜反应器中的反应为 2HII2 H2 将两个方程式相加得 SO2 2H2O H2SO4 H2 3 在膜分离器中发生反应 2HII2 H2 将 H2分离出来有利于平衡向右移动 利于 I2和 H2的生成 4 负极反应物 MH 失去电子 生成的 H 在碱性条件下生成 H2O 电解反应式为 MH e OH H2O M O2与 MH 发生反应 生成 H2O 和 M 电极反应式为 4MH O2 4e 2H2O 4M 用心 爱心 专心 15 答案答案 1 1 4FeS2 s 11O2 g 2Fe2O3 s 8SO2 g H 3408 kJ mol 1 来 2 SO2 2H2O H2SO4 H2 3 促使平衡向右移动 有利于碘和氢气的生成 4 MH e OH H2O M 4MH O2 4e 2H2O 4M 12 四川 15 分 甲 乙 丙 丁 戊为原子序数依次增大的短周期元素 甲 丙处 于同一主族 丙 丁 戊处于同一周期 戊原子的最外层电子数是甲 乙 丙原子最外层电 子数之和 甲 乙组成的成见气体 X 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 戊的单质与 X 反应能生 成乙的单质 同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物 Y 和 Z 0 1 mol L 的 Y 溶液 pH 1 丁 的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐 L 也能与 Z 的 水溶液反应生成盐 丙 戊可组成化合物 M 请回答下列问题 戊离子的结构示意图为 写出乙的单质的电子式 戊的单质与 X 反应生成的 Y 和 Z 的物质的量之比为 2 4 反应中被氧 化的物质与被还原的物质的物质的量之比为 写出少量 Z 的稀溶液滴入过量 L 的稀溶液中发生反应的离子方程式 按右图电解 M 的饱和溶液 写出该电解池中发生反应的总反应方程式 将 充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中 观察到得现象是 解析 甲 乙组成的常见气体 X 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 则 X 是 NH3 甲是 H 乙是 N 甲 丙处于同一主族 并且丙的原子序数大于 N 则丙是 Na 根据戊原子的最外层 电子数是甲 乙 丙原子的最外层电子数之和 则戊原子最外层电子数 1 1 5 7 则戊是 Cl 戊的单质是 Cl2 与 NH3反应生成乙的单质 N2和 NH4Cl HCl 并且 0 1 mol L 1的 Y 溶 液的 pH 1 则 Y 是 NH4Cl Z 是 HCl 丁的单质能与 NaOH 溶液反应 也能与 HCl 水溶液反应 则丁是 Na 生成的盐 L 是 NaAlO2 丙 戊组成的化合物 M 为 NaCl 1 Cl 的结构示意图为 2 乙单质 N2的电子式为 17 2 8 8 N N 用心 爱心 专心 16 3 NH3与 Cl2反应的化学方程式 4NH3 3Cl2 N2 2NH4Cl 4HCl 在反应中氨气做还原剂 氯气做氧化剂 被氧化的物质与被还原的物质之比为 2 3 a Cr2O72 和 CrO42 的浓度相同 b 2v Cr2O72 v CrO42 c 溶液的颜色不变 3 第 步中 还原 1mol Cr2O72 离子 需要 mol 的 FeSO4 7H2O 4 第 步生成的 Cr OH 3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡 Cr OH 3 s Cr3 aq 3OH aq 常温下 Cr OH 3的溶度积 Ksp c Cr3 c3 OH 10 32 要使 c Cr3 降至 10 5mol L 溶液的 pH 应调至 方法 2 电解法 该法用 Fe 做电极电解含 Cr2O72 的酸性废水 随着电解进行 在阴极附近溶液 pH 升高 用心 爱心 专心 17 产生 Cr OH 3沉淀 5 用 Fe 做电极的原因为 6 在阴极附近溶液 pH 升高的原因是 用电极反应解释 溶液中同时生成的沉淀还有 答案 1 橙 2 c 3 6 4 5 5 阳极反应为 Fe 2e Fe2 提供还原剂 Fe2 6 2H 2e H2 Fe OH 3 用心 爱心 专心 18 14 天津 14 分 图中 X Y Z 为单质 其他为化学物 它们之间存在如下转化关 系 部分产物已略去 其中 A 俗称磁性氧化铁 E 是不溶于水的酸性氧化物 能与氢氟酸 反应 回答下列问题 解析 本题属于无机框图题 这种类型的试题关键是关键是找准题眼 即突破点 A 俗 称磁性氧化铁 因此 A 是 Fe3O4 在高温下 Fe3O4与单质 Al 发生铝热反应 生成单质铁和 Al2O3 而铁在点燃时与氧气化合即生成 Fe3O4 所以 X Y 分别是铁和氧气 在水中氧气与 NO 反应生成硝酸 所以 D 是硝酸 硝酸具有强氧化性与 Fe3O4反应 生成 Fe NO3 3 NO 和水 用心 爱心 专心 19 因此 G 是 Fe NO3 3 又因为 E 是不溶于水的酸性氧化物 且能与氢氟酸反应 所以 E 只能是 SiO2 因此 Z 单质是硅 SiO2与 NaOH 溶液反应生成 M 所以 M 是 Na2SiO3 Na2SiO3与硝酸反 应即生成硅酸胶体 所以 R 是 H2SiO3 0 Na2SiO3属于离子化合物 一定含有离子键 同时 Si 和 O 之间还存在极性键 Si 与 H2在 高温下生成甲硅烷即 SiH4 SiH4是由极性键构成的共价化合物 电子式是 向稀硝酸溶液中加入铁粉反应的方程式为 Fe 4HNO3 Fe NO3 3 2H2O NO 当铁粉过量时 铁会继续和 Fe NO3 3反应 生成 Fe NO3 2 方程式为 Fe 2Fe NO3 3 3Fe NO3 2 由方程式可知 4mol 硝酸生成 1molFe NO3 3 1molFe NO3 3生成 1molFe NO3 2 即 n Fe2 的最大值是 1 5mol 答案 1 第二周期第 A 族 离子键 共价键 H2SiO3 H4SiO4 2 3 8Al s 3Fe3O4 s 9Fe s 4Al2O3 s H 8aKJ mol 4 3Fe3O4 28H NO3 9Fe3 14H2O NO 5 15 重庆 15 分 用于金属焊接的某种焊条 其药皮由大理石 水泥 硅铁等配制 而成 1 Al 的原子结构示意图为 Al 与 NaOH 溶液反应的离子方程 式为 用心 爱心 专心 20 2 30Si 的原子的中子数为 SiO2晶体类型为 3 Al3 与 Yn 的电子数相同 Y 所在族的各元素的氢化