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专项突破二 元素及其化合物综合题的突破方法1.金属元素及其化合物在生产生活中应用日趋广泛,根据相关化学知识,回答下列问题:(1)金属钠在空气中燃烧的产物常用于呼吸面具中的供氧剂,钠原子的结构示意图为 ,请写出其燃烧产物用作供氧剂的原理: (用化学方程式表示)。 (2)Mg的中子数为 ,化合物MgO的化学键类型为 。 (3)重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种应用广泛的强氧化剂,利用酸性K2Cr2O7的相关性质可以用来检测酒驾。已知将K2CrO4溶于稀硫酸酸化得到重铬酸钾溶液,请写出酸化K2CrO4制备K2Cr2O7溶液的离子方程式: ,这一过程溶液从 色变成 色。 (4)为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强的金属以保护轮船外壳,这种金属防护的方法叫做 。 (5)向5.2 g Fe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5 molL-1的硫酸溶液140 mL时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为 g。 2.碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。(1)采用装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。 气体a的成分是 。 若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O21 +3 。 (2)将气体a通入测硫装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量。 H2O2氧化SO2的化学方程式: 。 用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克,则该钢样中硫的质量分数: 。 (3)将气体a通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的含量。 气体a通过B和C的目的是 。 计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是 。 3.NH3与NO2是常见的氮的化合物,研究它们的综合利用有重要意义。(1)NO2产生的环境问题有 (填一种)。 (2)热电厂通常用NH3消除燃煤烟气中的NO2,写出该反应的化学方程式: 。 (3)氨气与氯化氢气体混合的现象是 ,该反应可用于 。 (4)若将少量氨气与过量氯气混合,则生成一种酸性气体和另一种化合物A,A中所有原子均满足8电子稳定结构,试写出A的电子式: ,A在一定条件下能与水反应,可用于饮用水的消毒,试写出此反应的化学方程式: 。 .向SO2的饱和溶液中加入BaCl2溶液无明显现象,得混合溶液M。(5)若将下列各物质分别加入溶液M中,均可产生沉淀。其中原理相同、沉淀相同的是 。 a.氨水、NaOH溶液 b.氯水、FeCl3溶液c.H2S溶液、氯水 d.硫酸、溴水(6)若向溶液M中加入CaCO3粉末,则产生亚硫酸钡沉淀,请用化学反应原理予以解释(用离子方程式结合必要的文字说明) 。 4.某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 m的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:离子K+Na+NSNCl-浓度/molL-1410-6610-6210-5410-5310-5210-5根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为 ,试样的pH= 。 (2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:将煤转化为清洁气体燃料。已知:H2(g)+O2(g)H2O(g) H=-241. 8 kJmol-1C(s)+O2(g)CO(g) H=-110.5 kJmol-1写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。 洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。 a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g) H0若1 mol空气含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 300 时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为810-4 mol。计算该温度下的平衡常数K= 。 汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。 汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)2C(s)+O2(g)已知该反应的H0,简述该设想能否实现的依据: 。 目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为 。 答案精解精析 (3)K2CrO4溶于稀硫酸酸化得到K2Cr2O7溶液,离子方程式为2Cr+2H+Cr2+H2O,溶液颜色由黄色变为橙色。(4)该方法没有外接电源,因此是牺牲阳极的阴极保护法。(5)根据题意,反应后的溶液中只有FeSO4和CuSO4,二者物质的量之和等于硫酸的物质的量,即0.14 L0.5 molL-1=0.07 mol,混合物中的O与硫酸中的H+结合,即n(O)=n(H2SO4)=0.07 mol,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量m=nM=0.07 mol16 gmol-1=1.12 g。2.答案 (1)O2、SO2、CO2 Fe3O4 SO2(2)H2O2+SO2H2SO4 (3)排除SO2对CO2测定的干扰吸收CO2前、后吸收瓶的质量沉淀解析 (1)NO2产生的环境问题有光化学烟雾、酸雨、臭氧空洞等。 (2)NH3与NO2发生氧化还原反应生成N2和H2O。(3)NH3与HCl反应生成NH4Cl固体,可观察到产生白烟,该反应可以用于检验NH3、HCl是否泄漏,可以用于气体的验满等。(4)A中所有原子均满足8电子稳定结构,则只能是N和Cl形成的化合物,根据N、Cl的原子结构,可以推断出A为NCl3,电子式为。根据题中信息可写出NCl3与H2O反应的化学方程式为NCl3+3H2O3HClO+NH3。(5)a项,氨水、NaOH溶液均可将SO2转化为S,最终生成BaSO3沉淀,原理相同;b项,加入氯水、FeCl3溶液,Cl2、Fe3+均可将SO2氧化为S,最终生成BaSO4沉淀,原理相同;c项,加入H2S溶液,发生反应2H2S+SO23S+2H2O,生成的沉淀为S,加入氯水,Cl2将SO2氧化为S,最终生成BaSO4沉淀,原理不同,沉淀也不相同;d项,加入硫酸,S与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,加入溴水,Br2将SO2氧化为S,最终生成BaSO4沉淀,原理不同。4.答案 (1)酸性 4(2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) H=+131.3 kJmol-1 a、b(3)410-6 温度升高,反应速率加快,平衡右移该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不自发进行2CO+2NO2CO2+N2
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