高中化学难题集

一、选择题

1、过渡元素高价化合物在酸性条件下有较强的氧化性，如KMnCh'NazWOK鸨

酸钠）等，鸨的最高价为+6价。现有鸨酸钠晶体（Na2W04-2H20）0.990g

加水溶解后，再加入一定量的锌和稀H2s0”反应生成一种蓝色化合物（可

看作含+5价、+6价混合价态的鸨的氧化物）且无乩产生。现用0.044mol/L

KMra酸性溶液滴定这种蓝色化合物恰好将其氧化为一种黄色化合物，

KMra中的+7价镒被还原成Mn2+,共耗去KMnCX酸性溶液8.20mL（已知在酸

性条件下氧化性；KMnO，+6价的W的化合物）。上述蓝色化合物是

A.WioO21B.川8（）22C.WioO27D.W5O14

2、甲、乙两化合物均由X、Y两元素组成.甲的化学式为YX2,其中Y的质

量分数是44%,又知乙中Y的质量分数为30.77%,则乙的化学式为

（）

A.YXB.YX2C.YX3D.Y2X3

3、已知硝酸铜受热分解的方程式为2CU（NO3）2=2CUO+4NO2+O2,某

人将少量硝酸铜固体放入试管中加热使之分解后，将带火星的木条插入试

管中，木条复燃，下列说法正确的是（）

A.木条复燃只是反应中生成了氧气

B.NO2不能支持燃烧

C.NO2能支持燃烧

D.木条复燃是反应中生成的NO2和与木条共同作用的结果

4、要证明有机物中是否存在卤素，最方便的方法是

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A.钠熔法B.铜丝燃烧法C.核磁共振

法D.红外光谱法

二'实验,探究题

5、亚硝酰氯(C1N0)是有机合成中的重要试剂，可由NO与CL在通常条件

下反应得到。亚硝酰氯有关性质如下：

溶解

别名熔点沸点性状

性

红褐色液体或启毒气

氯化溶于

体，具有刺激恶臭，

C1NO亚硝-64.5℃-5.5℃浓硫

遇水反应生成氮的氧

酰酸

化物与氯化氢

某研究性学习小组根据亚硝酰氯性质拟在通风橱中制取亚硝

酰氯，设计了如图所示实验装置。实验开始前凡处于打开状态，&、凡均

已关闭。、

试回答下列问题:

2

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(1)①若D中装有纯净的NO气体，则B中应选用的试剂

为o实验时利用B除去某些杂质气体并通

过观察B中的气泡来判断反应速率，B还具有的作用

是;②若D中装有纯净的氯气，则C中应

选用的试剂为。

(2)装置F的作用是；装置G的作用

是o

(3)若无装置G,则F中C1NO可能发生反应的化学方程式

为。

(4)某同学认为氢氧化钠溶液只能吸收氯气和C1NO,但不能吸收NO,所

以装置H不能有效除去有毒气体。为解决这一问题，可将尾气与某种气体

同时通入氢氧化钠溶液中，这种气体的化学式是o

6、工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

(1)工业生产时，制取氢气的一个反应为：C0+H20(g)^C02+H2

3

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①t℃时，往1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气。反应建立

平衡后，体系中C（H2）=0.12mol・L，该温度下此反应的平衡常数K=

（填计算结果）。

②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.ImolCO,当反应重新建立平

衡时，水蒸气的转化率a（压0）=o

T/KTi573T2

Kl.OOxlO72.45xl051.88xl03

（2）合成塔中发生反应N2（g）+3H2（g）=2NHKg）；AH<0o下表为不同温

度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中

Ti573K（填“>”、或"二"）o

（3）NIL和。2在柏系催化剂作用下从145℃就开始反应：

-1

4NH3（g）+502（g）^4N0（g）+6H20（g）AH=-905kJ・mol

不同温度下NO产率如图所示。温度高于900℃时，N0产率下降的原

因

4

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(4)废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素，农药厂排放的

废水中常含有较多的Niv和p(r,一般可以通过两种方法将其除去。

①方法一：将Ca(0H)2或CaO投加到待处理的废水中，生成磷酸钙，从而

进行回收。当处理后的废水中c(Ca2+)=2Xl(Tmol/L时，溶液中

3

c(P04")=mol/Lo

-33

(已知Ksp[Ca3(P04)2]=2X10)

②方法二：在废水中加入镁矿工业废水，就可以生成高品位的磷矿石一鸟

粪石，反应的方程式为Mg2++NH：+PCe=MgNH4P03。该方法中需要控制污

水的pH为7.5〜10,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低。其原因

可能为o与方法一相比，方法二的优点

为o

7、(14分)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还

原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硫、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成

四氯化硅(反应温度450-500°C),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高

纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

5

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相关信息如下：

a.四氯化硅遇水极易水解；

b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;

c.有关物质的物理常数见下表：

请回答下列问题:

（1）写出装置A中发生反应的离子方程

式O

（2）装置A中g管的作用是；装置C

中的试剂是;装置E中的h瓶需要冷却理由

是°

（3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精储（类似多次蒸播）得到高

纯度四氯化硅，精镭后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素

是（填写元素符号）。

（4）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，是铁元素还

原成FC?，,再用KMnO,标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的

离子方程式是：

5Fe"+MnO~+8H+=5Fe%+监"+4”

6

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①滴定前是否要滴加指示剂？（填“是”或

“否”），请说明理由O

②某同学称取5.000g残留物，预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液，

移取25.00ml,试样溶液，用l.OOOXIO—ol•LKMIA标准溶液滴定。

达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数

是o

8、（17分）

Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好PH和

F/+浓度的废水中加入压。2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现

运用该方法降解有机污染物P-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影

响。

［实验设计］控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其

余实验条件见下表），设计如下对比试验。（1）请完成以下实验设计表

（表中不要留空格）。

7

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实实验目的T/KPHc/10mol

验•I?

H0F「e2+

编22

号

①为以下实29836.00.30

验作参考

②探究温度

对降解反

应速率的

影响

③298106.00.30

［数据处理］实验测得P-CP的浓度随时间变化的关系如右上图。

（2）请根据右上图实验①曲线，计算降解反应在50~150s内的反应速率:

u（p-CP）=mol•L,s-1

［解释与结论］

（3）实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而

导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H202的角度分析原

因：。

8

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(4)实验③得出的结论是：PH等于10

时，__________________________________________________________

［思考与交流］

(5)实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即

停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方

法：___________________________________________________________

9、甲酸(HC00H)是一种有刺激臭味的无色液体，有很强的腐蚀性。熔点

8.4℃,沸点100.7C,能与水、乙醇互溶，加热至160。。即分解成二氧化

碳和氢气。

(1)实验室可用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳：

浓硫酸

HCOOH80℃-90℃H2O+COf,实验的部分装置如下图所示。制备时先加热

浓硫酸至80℃—90℃,再逐滴滴入甲酸。

I制备coII川收篥co

9

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①从下图挑选所需的仪器，画出I中所缺的气体发生装置(添加必要的塞

子、玻璃管、胶皮管，固定装置不用画)，并标明容器中的试剂。

②装置n的作用

是_____________________________________________________________

(2)实验室可用甲酸制备甲酸铜。其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用

制得碱式碳酸铜，然后再与甲酸斥制得四水甲酸铜［Cu(HCOO)2•4压0］晶

体。相关的化学方程式是：

2CUS04+4NaHCO3==Cu(OH)2-CuC03I+3C02t+2Na2S04+H20

Cu(OH)2•CUC03+4HC00H+5H20=2CU(HCOO)2-4H20+CO2t

实验步骤如下：

I、碱式碳酸铜的制备:

NaHCO,因体1

*Cu(OH)?・CuCO,固体

CuSO“5Hq晶体研房热水中反应

③步骤是将一定量CuS04•5H2。晶体和NaHCA固体一起放到研钵中研磨,

其目的是_______________

10

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④步骤是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中，反应温度控制在

70℃-80℃,如果看到(填写实验现象)，说

明温度过高。

II、甲酸铜的制备：

将Cu(OH)2•C11CO3固体放入烧杯中，加入一定量热的蒸播水，再逐滴加

入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解，趁热过滤除去少量不溶性杂质。在通

风橱中蒸发滤液至原体积的1/3时，冷却析出晶体，过滤，再用少量无水

乙醇洗涤晶体2—3次，晾干，得到产品。

⑤“趁热过滤”中，必须“趁热”的原因

是________________________________________________________________

⑥用乙醇洗涤晶体的目的

是________________________________________________________________

10,1942年,我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、C02等为原料先制得NaHC03,

进而生产出纯碱，他的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。

有关反应的化学方程如下：

NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；NH4HC03+NaCl=NaHC03I+NH4C1；

2NaHC032Na2cO3+CO2t+H20

11

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(1)“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产，请写出工业合

成氨的化学反应方程

式_________________________________________________________________

;已知合成氨为放热反应，若从勒夏特列原理来分析，合成氨应选择的温

度和压强是(选填字母)。

a.高温b.低温c.常温d.高压e.低

压f.常压

(2)碳酸氢镂与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因

是(选填字母)

a.碳酸氢钠难溶于

水

b.碳酸氢钠受热易分解

c.碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出

(3)某探究活动小组根据上述制碱原理，欲制备碳酸氢钠，同学们按各

自设计的方案进行实验。

第一位同学：将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实

验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。请回答：

12

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①写出甲中发生反应的离子方程

式___________________________________________________________

②乙装置中的试剂

是___________________________________________________________

③实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是（填

分离操作的名称）。

第二位同学：用图中戊装置进行实验（其它装置未画出）。

①为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度，实验时，须先从a管通

入气体，再从b管中通入气体。

②装置c中的试剂为（选填字母）。

e.碱石灰f.浓硫酸g.无水氯化

钙

13

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(4)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法(用简要的文字和

相关的化学反应方程式来描

述)：________________________________________________________

11、水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有

Pb2\Pb(0H)\

2

PbSH%、Pb(OH)八Pb(0H)4\各形态的浓度分数a随溶液pH变化的关系

如图所示：

【1表示Pb",2表示Pb(OH)+,3表示Pb(OH)2、，4表示Pb(OH)3,5表示

pb(OH)4r

“NOD

⑴Pb(N03)2溶液中,2(填“>”、J"、)；往该溶

液中滴入氯化镀溶液后，增大，可能的原因

是

14

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(2)往Pb(NO,溶液中滴稀NaOH溶液，pH=8时溶液中存在的阳离子(Na+

除外)有

_________________________________，pH=9时，主要反应的离子方程

式为o

(3)某课题组制备了一种新型脱铅剂，能有效去除水中的痕量铅，实验结

果如下表：

离子Pb2+Ca2+Fe3+Mn2+CV

处理前浓度/(mg

U•_LUU/»・o0.1200.08751.9

,L)

处理后浓度/(mg

T_八0.00422.60.0400.05349.8

•L)

上表中除Pb2+外，该脱铅剂对其它离子的去除效果最好的

是O

(4)如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为：

2EH(s)+Pb2+=E2Pb(s)+2H+

则脱铅的最合适pH范围为(填代号)。

A.4〜5B.6〜7C.9〜10D.11

12

三'推断题

15

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12、光催化制氢是化学研究的热点之一。科学家利用含有毗咤环（毗咤的

结构式为、，其性质类似于苯）的化合物n作为中间体，实现了循环

法制氢，示意图如下（仅列

,H.出部分反应条件）：

（1）化合物II的分子式为o

（2）化合物I合成方法如下（反应条件略，除化合物HI的结构未标明

外，反应式已配平）；

0

I

+2CH^CCIIiCOOCH,♦NIUICQ—-III+4Hq+co：

N

化合物in的名称是o

OH

'（3）用化合物V（结构式见右图）代替III作原料，也能进

行类似的上述反应，所得有机产物的结构式为

16

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(4)下列说法正确的是(填字母)

A.化合物V的名称是间羟基苯甲醛，或2-羟基苯甲醛

B.化合物I具有还原性；II具有氧化性，但能

4被酸性高镒酸钾溶液氧化

6、420cH2cH2cH2cHaC.化合物I、II、IV都可发生水解反应

VI

D.化合物V遇三氯化铁显色，还可发生氧化反

应，但不能发生还原反应

(5)毗咤甲酸酯可作为金属离子的萃取剂。2-毗咤甲酸正丁酯(VI)的

结构式见右图，其合成原料2-毗咤甲酸的结构式为；

VI的同分异构体中，毗咤环上只有一个氢原子被取代的毗咤甲酸酯类同分

异构体有种。

四'填空题

13、一定温度下，发生反应：N2(g)+3H2(g)—2NH3(g)AH<0

(1)若在相同温度下，Imol力和3moiH2分别在恒压密闭容器A中和恒

容密闭容器B中反应，开始时A、B的体积相同。则容器中先达

到平衡；容器中的♦的转化率高

(2)当A中已达到平衡时，再加入1摩Ar,则♦的转化率；

正反应速率会

17

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(3)若B中反应达到平衡时，平衡混和物中犯、压、N&的物质的量分别

为a、b、c摩。仍维持原温度，用x、y、z分别表示开始时"、压、NH3

的加入量(mol),使达到平衡后♦、庄、NIL的物质的量也为a、b、c摩。

则应满足的条件是：

①若x=0,y=0,贝ljz=______________________________

②若x=0.75,则y应为mol、z应

为mo1o

③x、y、z应满足的一般条件

是____________________________________________________________

14、将不同量的H20和(A气体分别通入到一恒容密闭容器中进行反应:

催化齐L

CO+H得到以下三组数据，据此回答问

H2O+CO22；

题

实验温度起始量平衡量达到平衡

组HOcoHco

22所需时间

1650℃Imol2mol0.6mol1.4mol5min

2900℃0.5molImol0.2mol0.8mol3min

3900℃abcdt

(1)①由以上数据，实验1中以v(COJ表示的反应速率为

18

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②该反应在650C时平衡常数数值为,该反应的逆反应为(填

“吸”或“放”)热反应。

③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态，且t<3min,则a,b应满足的

关系为：。

⑵将0.2molCO2气体通入到100mL3mol/L的NaOH溶液中,则所得溶液

中各离子浓度关系正确的是O

+2+

A.c(Na)>c(HCO3)>c(OH一)>c(C030>c(H)

-2-

B.c(HCO3)+C(H2cO3)+c(C03)=2mol/L

+-2-

C.c(Na)=2[c(H2CO3)+C(HCO3)+C(C03)]

D.c(Na+)+c(H+)=c(OH一)+2c(C(V.)+c(HC(V)

(3)已知常温下H2CO3为二元弱酸,其第一、二步电离的电离常数分别为及01、

Ka2,且Kal"lORz。Na2c。3溶液的第一、二步水解反应的平衡常数称为水解

常数，分别为降、Kh2o

①请推导出心与降的关系为(用表达式表示);

②常温下，0.Olmol/L的Na2c溶液的pH为(用含心的表达式表

示)。

参考答案

一、选择题

19

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1、C2、C3、CD4、B

二'实验,探究题

5、（1）①饱和食盐水（2分）安全瓶（或：防止因装置堵塞引起事故）

（2分）②浓硫酸（2分）

（2）冷凝收集亚硝酰氯（2分）防止水蒸气进入U型管（2

分）

（3）2C1NO+H2O=2HC1+NOf+N02t（或：2C1NO+H2O=2HC1+N2O3f）（2分）

（4）02（2分）

6、（1）①1；②50%；（2）<

（3）温度高于900°。时，平衡向左移动。

（4）①5义10一7②当pH高于10.7时，溶液中的Mg?卡、NH；会与OH一

反应，平衡向逆反应方向移动能同时除去废水中的氮，

充分利用了镁矿工业废水

（1）+2+

7、MnO2+4H+2Cr^Mn+Cl2f+2H20

⑵平衡压强浓硫酸使SiCl4冷凝

（3）Al、P、Cl

⑷①否；KMnCX溶液自身可作指示剂；

②4.480%

-20

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实验:实验目的c/lO^mol-L'1

77K

PHJ

编号H2O2Fe*

①

②31336.00.30

•

③探究溶液的pH对降解反应速率的影响

⑵8.0X10-6

⑶过氧化氢在温度高时，迅速分解。

(4)反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止)

⑸将所有样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使PH约为10(或将样

品聚冷等其他合理答案)

②防止水槽中的水因倒吸流入蒸储烧瓶中

③研细并混合均匀

④出现黑色固体

⑤防止甲酸铜晶体析出

⑥洗去晶体表面的水和其它杂质

傕化制7

10、(1)N2+3H2!^SS2NH3

b、d

21

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(2)c

+2+

(3)第一位同学:①CaC03+2H====Ca+H20+C02f

②饱和碳酸氢钠溶液

③过滤

第二位同学：①N&(氨)C02