2019年高考化學(xué)命題熱點(diǎn)提分攻略 專題12 非金屬及其化合物難點(diǎn)突破學(xué)案.doc
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專題12 非金屬及其化合物 全國(guó)卷 年份 題號(hào) 考點(diǎn)分布 非金屬單質(zhì)及其重要化合物 I 2018 28 ★ 2017 27、10D ★ 2016 10D、28、26 ★ II 2018 8 ★ 2017 13 ★ III 2018 13 ★ 2017 11、26、27、9 ★ 北京卷 2018 27 ★ 天津卷 2018 2 ★ 江蘇卷 2018 20 ★ 非金屬及其化合物一直是高考的熱點(diǎn)和重點(diǎn),19年高考仍然是復(fù)習(xí)的重點(diǎn),主要是以物質(zhì)的制備或分離提純的工藝流程、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等結(jié)合進(jìn)行綜合考查,也可能將其與基本理論(電離、水解、電化學(xué)、膠體等)密切聯(lián)系起來(lái)。 考點(diǎn) 非金屬單質(zhì)及其重要化合物 一 碳、硅及其重要化合物 1.網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 2.掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn) (1)自然界中無(wú)游離態(tài)的硅,通常原子晶體不導(dǎo)電,但硅是很好的半導(dǎo)體材料,是制作光電池的材料。SiO2不導(dǎo)電,是制作光導(dǎo)纖維的材料。 (2)工業(yè)上制備粗硅,是用過(guò)量的C和SiO2高溫下反應(yīng),由于C過(guò)量,生成的是CO而不是CO2,該反應(yīng)必須在隔絕空氣的條件下進(jìn)行。 (3)氫氟酸不能用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃試劑瓶,但不能用玻璃塞。 (4)酸性氧化物一般能與水反應(yīng)生成酸,但SiO2不溶于水;酸性氧化物一般不與酸作用,但SiO2能與HF反應(yīng)。 (5)硅酸鹽大多難溶于水,常見(jiàn)可溶性硅酸鹽是硅酸鈉,其水溶液稱為泡花堿或水玻璃,但卻是鹽溶液。硅膠(mSiO2nH2O)是一種很好的無(wú)毒干燥劑。 (6)H2CO3的酸性大于H2SiO3的,所以有Na2SiO3+CO2(少量)+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,但高溫下Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑也能發(fā)生,原因可以從兩方面解釋:①硅酸鹽比碳酸鹽穩(wěn)定;②從化學(xué)平衡角度,由高沸點(diǎn)難揮發(fā)固體SiO2制得低沸點(diǎn)易揮發(fā)的CO2。 (7)水泥、玻璃與陶瓷是三大傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料;碳化硅、氮化硅等是新型無(wú)機(jī)非金屬材料。 二 鹵素及其重要化合物 1.樹(shù)立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 2.掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn) (1)液氯密封在鋼瓶中,而氯水、次氯酸應(yīng)保存在棕色試劑瓶中。 (2)1 mol Cl2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)可能為2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反應(yīng)為可逆反應(yīng))。 (3)實(shí)驗(yàn)室制Cl2,除了用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)外,還可以用KMnO4、KClO3、NaClO與濃鹽酸反應(yīng)且都不需要加熱,如ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。 (4)酸性KMnO4溶液,用的是H2SO4酸化而不是鹽酸。 (5)ClO-不論在酸性環(huán)境中還是在堿性環(huán)境中均能體現(xiàn)強(qiáng)氧化性,如ClO-與SO、I-、Fe2+均不能大量共存; ClO-體現(xiàn)水解性,因HClO酸性很弱,ClO-水解顯堿性,如Fe3++3ClO-+3H2O===Fe(OH)3↓+3HClO,所以ClO-與Fe3+、Al3+均不能大量共存。 (6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2氣體生成CaSO4而不是CaSO3,其離子方程式為 Ca2++3ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+2HClO(少量SO2) Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O===CaSO4↓+2Cl-+SO+4H+(過(guò)量SO2)。 (7)當(dāng)Fe和Cl2在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)時(shí),不論Fe過(guò)量或不足,由于Cl2的強(qiáng)氧化性,產(chǎn)物一定是FeCl3。 (8)“84”消毒液的主要成分為NaClO,漂粉精的有效成分為Ca(ClO)2。“84”消毒液和潔廁靈不能混合使用,其原因是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。 (9)由于電離常數(shù)Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),所以向NaClO溶液通入CO2,不論CO2過(guò)量還是少量均發(fā)生CO2+H2O+ClO-===HClO+HCO,但CO2(少)+Ca(ClO)2+H2O===CaCO3↓+2HClO。 (10)液溴需要用水封,溴蒸氣呈紅棕色,液溴呈深紅棕色,溴水呈橙色,溴的CCl4溶液呈橙紅色。 三 硫及其重要化合物 1.樹(shù)立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 2.掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn) (1)除去附著在試管內(nèi)壁上的硫,除了用熱的NaOH溶液,還可以用CS2,但不能用酒精。 (2)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表現(xiàn)SO2酸性氧化物的性質(zhì);使品紅溶液褪色,表現(xiàn)SO2的漂白性;能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表現(xiàn)SO2的還原性;SO2與H2S反應(yīng),表現(xiàn)SO2的氧化性;SO2和Cl2等體積混合通入溶液中,漂白性不但不增強(qiáng),反而消失。 (3)把SO2氣體通入BaCl2溶液中,沒(méi)有沉淀生成,但若通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前兩者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。 (4)濃HNO3和Cu(足量)、濃H2SO4和Cu(足量)、濃鹽酸和MnO2(足量)在反應(yīng)時(shí),隨反應(yīng)進(jìn)行,產(chǎn)物會(huì)發(fā)生變化或反應(yīng)停止。注意區(qū)分Zn和濃H2SO4的反應(yīng)。 (5)C與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)物的確定應(yīng)按以下流程進(jìn)行:無(wú)水CuSO4確定水→品紅溶液確定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除凈→澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。 四 氮及其重要化合物 1.樹(shù)立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 2.掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn) (1)NO只能用排水法或氣囊法收集。 (2)NO2或NO與O2通入水的計(jì)算中常用到4NO+3O2+2H2O===4HNO3、4NO2+O2+2H2O===4HNO3兩個(gè)方程式。 (3)濃HNO3顯黃色是因?yàn)槿苡蠳O2,而工業(yè)上制備的鹽酸顯黃色,是因?yàn)槿苡蠪e3+。 (4)硝酸、濃H2SO4、次氯酸具有強(qiáng)氧化性,屬于氧化性酸,其中HNO3、HClO見(jiàn)光或受熱易分解。 (5)強(qiáng)氧化性酸(如HNO3、濃H2SO4)與金屬反應(yīng)不生成H2;金屬和濃HNO3反應(yīng)一般生成NO2,而金屬和稀HNO3反應(yīng)一般生成NO。 (6)實(shí)驗(yàn)室制備N(xiāo)H3,除了用Ca(OH)2和NH4Cl反應(yīng)外,還可用濃氨水的分解(加NaOH固體或CaO)制取,而檢驗(yàn)NH須用濃NaOH溶液并加熱,用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體,以確定NH的存在。 (7)收集NH3時(shí),把一團(tuán)干燥的棉花放在試管口,以防止與空氣對(duì)流;收集完畢,尾氣處理時(shí),應(yīng)放一團(tuán)用稀硫酸浸濕的棉花放在試管口,以吸收NH3。 (8)銅與濃HNO3反應(yīng)在試管內(nèi)就能看到紅棕色的NO2,而與稀HNO3反應(yīng)時(shí)需在試管口才能看到紅棕色氣體。 (9)濃鹽酸和濃氨水反應(yīng)有白煙生成,常用于HCl和NH3的相互檢驗(yàn)。 (10)NH3、HCl、SO2、NO2可用水進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),水溶性小的氣體可用其他溶劑(如CO2和NaOH溶液)進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。 五 環(huán)境污染與環(huán)境保護(hù) 人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代以來(lái),人們?cè)絹?lái)越關(guān)心環(huán)境問(wèn)題。我們?cè)谙硎芸茖W(xué)技術(shù)迅速發(fā)展帶來(lái)物質(zhì)文明的同時(shí),也因一次次以犧牲環(huán)境為代價(jià),而受到大自然的一次次報(bào)復(fù)。如全球變暖、臭氧層破壞、酸雨、死魚(yú)事件、沙塵暴等。人們逐漸意識(shí)到:保護(hù)環(huán)境,就是保護(hù)人類(lèi)賴以生存的空間。作為關(guān)系到千家萬(wàn)戶的高考已經(jīng)把環(huán)境問(wèn)題列為一個(gè)重要考點(diǎn)。 1.環(huán)境污染的主要類(lèi)型 大氣污染、水污染、土壤污染、食品污染、固體廢棄物污染、放射性污染、噪音污染等。 2.掌握一些重要名詞,如富營(yíng)養(yǎng)化、霧霾、PM2.5、綠色化學(xué)、白色污染、光化學(xué)煙霧、酸雨、溫室效應(yīng)、一次能源、二次能源、空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)等。 3.二氧化硫的污染及治理 二氧化硫是空氣中有害氣體的罪魁禍?zhǔn)?。?dāng)空氣中SO2的含量達(dá)到百萬(wàn)分之零點(diǎn)一到百萬(wàn)分之一時(shí),植物、建筑物的結(jié)構(gòu)材料就會(huì)嚴(yán)重受損;若達(dá)到百萬(wàn)分之一到百萬(wàn)分之十時(shí),會(huì)引起呼吸道痙攣、流淚、咳嗽甚至死亡;若達(dá)到萬(wàn)分之一時(shí),一切生命都無(wú)法存在。 控制酸雨的根本措施是減少SO2和NO2的人為排放量。火力發(fā)電廠是SO2主要的污染源之一。目前全世界的火力發(fā)電廠通常利用石灰石泥漿吸收尾氣中的SO2生產(chǎn)石膏,較先進(jìn)的方法是采取煙氣脫硫、重油脫硫等方法。生產(chǎn)硫酸的工廠也是主要的污染源,硫酸工業(yè)通常采用氨吸收法。 4.化學(xué)中的環(huán)保 (1)環(huán)境:大氣、土地、水、礦產(chǎn)、森林、生物及風(fēng)景游覽區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、生活居住區(qū)等構(gòu)成了人類(lèi)生存的環(huán)境。 (2)環(huán)保措施:控制和減少污染物的排放,如硫酸廠尾氣在排放前的回收處理、城市機(jī)動(dòng)車(chē)的排氣限制等。 (3)工業(yè)三廢:廢水、廢氣、廢渣。 (4)粉塵:指煤、礦石、SiO2等固體物料在運(yùn)輸、篩選、粉碎、卸料等機(jī)械處理過(guò)程中產(chǎn)生的或是由風(fēng)揚(yáng)起的灰塵等。 (5)破壞臭氧層的物質(zhì):SO2、NO、NO2、CF2Cl2(氟利昂)等。 (6)氰化物:CN-有劇毒(電鍍液中常含有),含CN-的污水、廢氣會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。 (7)汞:劇毒。不慎灑出,可在汞上撒上硫粉(Hg+S===HgS)。為了排除室內(nèi)汞蒸氣,排風(fēng)機(jī)應(yīng)裝在墻的下部。 【典例1】【2018全國(guó)1】采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù),在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?;卮鹣铝袉?wèn)題 (1)1840年 Devil用干燥的氯氣通過(guò)干燥的硝酸銀,得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體,其分子式為_(kāi)__________。 (2)F. Daniels等曾利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時(shí)N2O5(g)分解反應(yīng): 其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示(t=∞時(shí),N2O4(g)完全分解): t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞ p/kPa 35.8 40.3 42.5. 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 ①已知:2N2O5(g)=2N2O5(g)+O2(g) ΔH1=?4.4 kJmol?1 2NO2(g)=N2O4(g) ΔH 2=?55.3 kJmol?1 則反應(yīng)N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)的ΔH =_______ kJmol?1。 ②研究表明,N2O5(g)分解的反應(yīng)速率。t=62 min時(shí),測(cè)得體系中pO2=2.9 kPa,則此時(shí)的=________ kPa,v=_______kPamin?1。 ③若提高反應(yīng)溫度至35℃,則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p∞(35℃)____63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________。 ④25℃時(shí)N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。 (3)對(duì)于反應(yīng)2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程: 第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡 第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反應(yīng) 第三步 NO+NO3→2NO2 快反應(yīng) 其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_______(填標(biāo)號(hào))。 A.v(第一步的逆反應(yīng))>v(第二步反應(yīng)) B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3 C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效 D.第三步反應(yīng)活化能較高 【答案】O2 53.1 30.0 6.010-2 大于 溫度提高,體積不變,總壓強(qiáng)提高;NO2二聚為放熱反應(yīng),溫度提高,平衡左移,體系物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)提高 13.4 AC (3)根據(jù)三步反應(yīng)的特點(diǎn)分析判斷。 詳解:(1)氯氣在反應(yīng)中得到電子作氧化劑,硝酸銀中只有氧元素化合價(jià)會(huì)升高,所以氧化產(chǎn)物是氧氣,分子式為O2; (2)①已知: ⅰ、2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) △H1=-4.4kJ/mol ⅱ、2NO2(g)=N2O4(g) △H2=-55.3kJ/mol 根據(jù)蓋斯定律可知ⅰ2-ⅱ即得到N2O5(g)=2NO2(g)+1/2O2(g) △H1=+53.1kJ/mol; ②根據(jù)方程式可知氧氣與消耗五氧化二氮的物質(zhì)的量之比是1:2,又因?yàn)閴簭?qiáng)之比是物質(zhì)的量之比,所以消耗五氧化二氮減少的壓強(qiáng)是2.9kPa2=5.8kPa,則此時(shí)五氧化二氮的壓強(qiáng)是35.8kPa-5.8kPa=30.0kPa,因此此時(shí)反應(yīng)速率v=2.010-330=6.010-2(kPamin-1); ③由于溫度升高,容器容積不變,總壓強(qiáng)提高,且二氧化氮二聚為放熱反應(yīng),溫度提高,平衡左移,體系物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)提高,所以若提高反應(yīng)溫度至35℃,則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p∞(35℃)大于63.1 kPa。 ④根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知五氧化二氮完全分解時(shí)的壓強(qiáng)是63.1kPa,根據(jù)方程式可知完全分解時(shí)最初生成的二氧化氮的壓強(qiáng)是35.8kPa2=71.6 kPa,氧氣是35.8kPa2=17.9 kPa,總壓強(qiáng)應(yīng)該是71.6 kPa+17.9 kPa=89.5 kPa,平衡后壓強(qiáng)減少了89.5 kPa-63.1kPa=26.4kPa,所以根據(jù)方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡時(shí)四氧化二氮對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是26.4kPa,二氧化氮對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是71.6 kPa-26.4kPa2=18.8kPa,則反應(yīng)的平衡常數(shù)。 (3)A、第一步反應(yīng)快,所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率,A正確; B、根據(jù)第二步和第三步可知中間產(chǎn)物還有NO,B錯(cuò)誤; C、根據(jù)第二步反應(yīng)生成物中有NO2可知NO2與NO3的碰撞僅部分有效,C正確; D、第三步反應(yīng)快,所以第三步反應(yīng)的活化能較低,D錯(cuò)誤。答案選AC。 點(diǎn)睛:本題主要是考查化學(xué)反應(yīng)原理,側(cè)重于化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的有關(guān)分析與計(jì)算,題目難度較大。試題設(shè)計(jì)新穎,陌生感強(qiáng),計(jì)算量較大,對(duì)學(xué)生的要求較高。壓強(qiáng)和平衡常數(shù)的計(jì)算是解答的難點(diǎn),注意從阿伏加德羅定律的角度去理解壓強(qiáng)與氣體物質(zhì)的量之間的關(guān)系,注意結(jié)合反應(yīng)的方程式和表中數(shù)據(jù)的靈活應(yīng)用。也可以直接把壓強(qiáng)看作是物質(zhì)的量利用三段式計(jì)算。 【典例2】【2018全國(guó)2】研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是 A. 霧和霾的分散劑相同 B. 霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨 C. NH3是形成無(wú)機(jī)顆粒物的催化劑 D. 霧霾的形成與過(guò)度施用氮肥有關(guān) 【答案】C 詳解:A. 霧的分散劑是空氣,分散質(zhì)是水。霾的分散劑是空氣,分散質(zhì)固體顆粒。因此霧和霾的分散劑相同,A正確; B. 由于氮氧化物和二氧化硫轉(zhuǎn)化為銨鹽形成無(wú)機(jī)顆粒物,因此霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨,B正確; C. NH3作為反應(yīng)物參加反應(yīng)轉(zhuǎn)化為銨鹽,因此氨氣不是形成無(wú)機(jī)顆粒物的催化劑,C錯(cuò)誤; D. 氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān),由于氮肥會(huì)釋放出氨氣,因此霧霾的形成與過(guò)度施用氮肥有關(guān),D正確。答案選C。 點(diǎn)睛:結(jié)合示意圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系明確霧霾的形成原理是解答的關(guān)鍵,氨氣作用判斷是解答的易錯(cuò)點(diǎn)。本題情境真實(shí),應(yīng)用導(dǎo)向,聚焦學(xué)科核心素養(yǎng),既可以引導(dǎo)考生認(rèn)識(shí)與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,形成可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)和綠色化學(xué)觀念,又體現(xiàn)了高考評(píng)價(jià)體系中的應(yīng)用性和綜合性考查要求。 【典例3】【2018全國(guó)3】W、X、Y、Z均為短周期元素且原子序數(shù)依次增大,元素X和Z同族。鹽YZW與濃鹽酸反應(yīng),有黃綠色氣體產(chǎn)生,此氣體同冷燒堿溶液作用,可得到Y(jié)ZW的溶液。下列說(shuō)法正確的是 A. 原子半徑大小為W<X<Y<Z B. X的氫化物水溶液酸性強(qiáng)于Z的 C. Y2W2與ZW2均含有非極性共價(jià)鍵 D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下W的單質(zhì)狀態(tài)與X的相同 【答案】D B.HCl是強(qiáng)酸,HF是弱酸,所以X(F)的氫化物水溶液的酸性弱于Z(Cl)的。選項(xiàng)B錯(cuò)誤。 C.ClO2的中心原子是Cl,分子中只存在Cl和O之間的極性共價(jià)鍵,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,W的單質(zhì)O2或O3均為氣態(tài),X的單質(zhì)F2也是氣態(tài)。選項(xiàng)D正確。 點(diǎn)睛:本題相對(duì)比較簡(jiǎn)單,根據(jù)題目表述可以很容易判斷出四個(gè)字母分別代表的元素,再代入四個(gè)選項(xiàng)判斷即可。要注意選項(xiàng)D中,標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣、臭氧、氟氣的狀態(tài)為氣體。 【典例4】【2018北京卷】近年來(lái),研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。過(guò)程如下: (1)反應(yīng)Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJmol-1 反應(yīng)Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=-297 kJmol-1 反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式:________________。 (2)對(duì)反應(yīng)Ⅱ,在某一投料比時(shí),兩種壓強(qiáng)下,H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。 p2_______p 1(填“>”或“<”),得出該結(jié)論的理由是________________。 (3)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑,可能的催化過(guò)程如下。將ii補(bǔ)充完整。 i.SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O ii.I2+2H2O+__________________+_______+2 I- (4)探究i、ii反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)如下:分別將18 mL SO2飽和溶液加入到2 mL下列試劑中,密閉放置觀察現(xiàn)象。(已知:I2易溶解在KI溶液中) 序號(hào) A B C D 試劑組成 0.4 molL-1 KI a molL-1 KI 0.2 molL-1 H2SO4 0.2 molL-1 H2SO4 0.2 molL-1 KI 0.0002 mol I2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 溶液變黃,一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁 溶液變黃,出現(xiàn)渾濁較A快 無(wú)明顯現(xiàn)象 溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快 ①B是A的對(duì)比實(shí)驗(yàn),則a=__________。 ②比較A、B、C,可得出的結(jié)論是______________________。 ③實(shí)驗(yàn)表明,SO2的歧化反應(yīng)速率D>A,結(jié)合i、ii反應(yīng)速率解釋原因:________________。 【答案】3SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=?254 kJmol?1 > 反應(yīng)Ⅱ是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng)使反應(yīng)正向移動(dòng),H2SO4 的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大 SO2 SO42? 4H+ 0.4 I?是SO2歧化反應(yīng)的催化劑,H+單獨(dú)存在時(shí)不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應(yīng)速率 反應(yīng)ii比i快;D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的H+使反應(yīng)i加快 詳解:(1)根據(jù)過(guò)程,反應(yīng)II為SO2催化歧化生成H2SO4和S,反應(yīng)為3SO2+2H2O=2H2SO4+S。應(yīng)用蓋斯定律,反應(yīng)I+反應(yīng)III得,2H2SO4(l)+S(s)=3SO2(g)+2H2O(g)ΔH=ΔH1+ΔH3=(+551kJ/mol)+(-297kJ/mol)=+254kJ/mol,反應(yīng)II的熱化學(xué)方程式為3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ/mol。 (2)在橫坐標(biāo)上任取一點(diǎn),作縱坐標(biāo)的平行線,可見(jiàn)溫度相同時(shí),p2時(shí)H2SO4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于p1時(shí);反應(yīng)II是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),H2SO4物質(zhì)的量增加,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大;則p2p1。 (3)反應(yīng)II的總反應(yīng)為3SO2+2H2O=2H2SO4+S,I-可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑,催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變,(總反應(yīng)-反應(yīng)i)2得,反應(yīng)ii的離子方程式為I2+2H2O+SO2=4H++SO42-+2I-。 (4)①B是A的對(duì)比實(shí)驗(yàn),采用控制變量法,B比A多加了0.2mol/LH2SO4,A與B中KI濃度應(yīng)相等,則a=0.4。 ②對(duì)比A與B,加入H+可以加快SO2歧化反應(yīng)的速率;對(duì)比B與C,單獨(dú)H+不能催化SO2的歧化反應(yīng);比較A、B、C,可得出的結(jié)論是:I?是SO2歧化反應(yīng)的催化劑,H+單獨(dú)存在時(shí)不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應(yīng)速率。 ③對(duì)比D和A,D中加入KI的濃度小于A,D中多加了I2,反應(yīng)i消耗H+和I-,反應(yīng)ii中消耗I2,D中“溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快”,反應(yīng)速率DA,由此可見(jiàn),反應(yīng)ii比反應(yīng)i速率快,反應(yīng)ii產(chǎn)生H+使c(H+)增大,從而反應(yīng)i加快。 點(diǎn)睛:本題以利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)為載體,考查蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡圖像的分析、方程式的書(shū)寫(xiě)、控制變量法探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,考查學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 【典例5】【2018天津】下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的比較,結(jié)論正確的是 A. 溶解度:Na2CO3- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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