2019年高考化學二輪專題復習 專題十三 無機化學綜合應用講練（含解析）.doc

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2019年高考化學二輪專題復習 專題十三 無機化學綜合應用講練（含解析） [考綱要求]　常見金屬元素(Na、Al、Fe、Cu等)與常見非金屬元素(H、C、N、O、Si、S、Cl等)各部分知識的綜合運用。 熱點一　常見離子的檢驗及物質(zhì)鑒別 1．常見陰離子的檢驗 (1)利用酸堿指示劑檢驗 (2)利用鹽酸和其他試劑檢驗 CO：加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀鹽酸沉淀溶解，并放出無色無味的氣體。 SO：先加入足量稀鹽酸，無沉淀生成，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。 SO：加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加稀鹽酸，放出無色有刺激性氣味且能使品紅溶液褪色的氣體。 (3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液檢驗 (4)利用某些特征反應檢驗 I－：滴入淀粉溶液和氯水，溶液變藍色(或加入氯水和四氯化碳，四氯化碳層呈紫紅色)。 2．常見陽離子的檢驗 H＋―→滴入紫色石蕊溶液，溶液變紅色 3．離子檢驗實驗操作的答題模板 操作　　　　　　?　　　現(xiàn)象　　　?結(jié)論 取樣，加入…… ? 有……生成 ?……的是…… 例如：檢驗某溶液中含有Fe2＋而不含F(xiàn)e3＋的方法是取適量溶液于潔凈的試管中，滴加幾滴KSCN溶液，不顯血紅色，再向溶液中滴加幾滴H2O2(或新制氯水)，溶液變?yōu)檠t色，說明溶液中含有Fe2＋而不含F(xiàn)e3＋。 4．物質(zhì)鑒別遵循的原則 (1)選擇的方法或試劑要簡單，實驗現(xiàn)象要明顯。 (2)用物理方法時，一般可按觀察法→嗅試法→水溶法的順序進行。 (3)用化學方法時，對固體可按加熱法、水溶法、指示劑測試法、指定試劑法等進行；對液體可按照指示劑測試法、指定試劑法等進行；對氣體可用點燃法、通入指定試劑法等進行。 題組一　離子檢驗的直接判斷 1．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)BaSO4難溶于酸，所以用鹽酸和BaCl2溶液檢驗SO(√) (xx廣東理綜，9B) (2)向某溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，該溶液一定是碳酸鹽溶液() (xx江蘇，13A) (3)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含F(xiàn)e2＋(√) (xx江蘇，13D) (4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明該溶液中一定有SO() (xx山東理綜，12B) (5)用BaCl2溶液鑒別SO與SO() (xx廣東理綜，9B) (6)某溶液加入CCl4，CCl4層顯紫色，證明原溶液中存在I－() (xx新課標全國卷，7C) (7)某溶液加入BaCl2溶液，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，該溶液一定含有Ag＋() (xx新課標全國卷，7D) 題組二　離子檢驗的綜合應用 2．(xx上海，18改編)某未知溶液可能含Cl－、CO、Na＋、SO、Al3＋，將溶液滴在藍色石蕊試紙上，試紙變紅。取少量試液，滴加硝酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成；在上層清液中滴加硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀。下列判斷合理的是(　　) A．一定有Cl－ B．可能有SO C．一定沒有Al3＋ D．一定沒有CO 答案　D 解析　本題考查離子共存和檢驗。溶液滴在藍色石蕊試紙上，試紙變紅，說明溶液呈酸性含有H＋，則一定沒有CO；取少量試液，滴加硝酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，一定有SO；因加入了氯化鋇溶液，無法判斷是否含有Cl－，Al3＋可能存在也可能不存在，所以選D。 題組三　常見物質(zhì)的鑒別 3．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)只滴加氨水鑒別NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四種溶液() (xx福建理綜，8A) (2)用KOH溶液鑒別SO3(g)和SO2() (xx重慶理綜，2A) (3)用濕潤碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2() (xx重慶理綜，2B) (4)用CO2鑒別NaAlO2溶液和CH3COONa溶液(√) (xx重慶理綜，2C) (5)用BaCl2溶液鑒別AgNO3溶液和K2SO4溶液() (xx重慶理綜，2D) (6)用AgNO3溶液可以鑒別KCl和KI(√) (xx大綱全國卷，8D) (7)用Na2CO3溶液不能區(qū)分CH3COOH和CH3COOCH2CH3() (xx北京理綜，10C) (8)CCl4可用于鑒別溴水和碘水(√) (xx海南，10C) (9)將某氣體通入溴水中，溴水顏色褪去，該氣體一定是乙烯() (xx江蘇，13C) 熱點二　物質(zhì)的分離與提純 1．物質(zhì)分離與提純的基本原理 (1)“四原則” ①不增，不得引入新雜質(zhì)；②不減，盡量不減少被提純的物質(zhì)；③易分，使被提純或分離的物質(zhì)跟其他物質(zhì)易分離；④復原，被提純的物質(zhì)要易被還原。 (2)“三必須” ①除雜試劑必須過量；②過量試劑必須除盡(除去過量試劑帶入的新雜質(zhì)，同時注意加入試劑的順序)；③選擇最佳的除雜途徑。 2．物質(zhì)分離與提純的常用方法 (1)升華法；(2)過濾法；(3)蒸餾法；(4)萃取分液法；(5)洗氣法；(6)燃燒法。 3．物質(zhì)分離與提純的常見類型 (1)“固＋固”混合物的分離(提純) (2)“固＋液”混合物的分離(提純) (3)“液＋液”混合物的分離(提純) (4)“氣＋氣”混合物的分離(提純) 1．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)因為KNO3的溶解度大，所以可用重結(jié)晶法除去KNO3中混有的NaCl() (xx廣東理綜，9A) (2)除去粗鹽溶液中不溶物() (xx新課標全國卷Ⅱ，10A) (3)除去CO氣體中的CO2氣體() (xx新課標全國卷Ⅱ，10C) 2．(xx大綱全國卷，10)下列除雜方案錯誤的是(　　) 選項 被提純的物質(zhì) 雜質(zhì) 除雜試劑 除雜方法 A CO(g) CO2(g) NaOH溶液、濃H2SO4 洗氣 B NH4Cl(aq) Fe3＋(aq) NaOH溶液 過濾 C Cl2(g) HCl(g) 飽和食鹽水、濃H2SO4 洗氣 D Na2CO3(s) NaHCO3(s) — 灼燒 答案　B 解析　A項，CO2與NaOH溶液反應生成Na2CO3，而CO與NaOH溶液不反應，正確；B項，NaOH溶液不僅與Fe3＋反應也會與NH發(fā)生反應，還引入了Na＋，錯誤；C項，HCl極易溶于水，而Cl2在飽和食鹽水中溶解度較小，正確；D項，灼燒可以使NaHCO3固體分解，且生成Na2CO3，正確。 3．下列除去雜質(zhì)方法正確的是(　　) A．除去CO2中混有的CO：用濃NaOH溶液洗氣 B．除去BaCO3固體中混有的BaSO4：加過量稀鹽酸后，過濾、洗滌 C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入適量氯水，過濾 D．除去Cu粉中混有的CuO：加適量稀硫酸后，過濾、洗滌 答案　D 解析　CO2會被NaOH溶液吸收，而CO不會，A項錯誤；稀鹽酸可以將BaCO3除去，而不能除去BaSO4，B項錯誤；2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，雜質(zhì)的量反而增加，C項錯誤；CuO可以被稀硫酸溶解，而Cu不會被溶解，D項正確。 4．下列實驗操作或方案正確的是(　　) A．除去干燥CO2中混有的少量SO2，可將混合氣體依次通過盛有酸性KMnO4溶液和濃硫酸的洗氣瓶 B．用圖1所示裝置可從KI和I2的固體混合物中回收I2 C．用圖2所示裝置蒸干NH4Cl飽和溶液來制備NH4Cl晶體 D．用圖3所示裝置除去Cl2中含有的少量HCl 答案　A 解析　SO2具有還原性，可被酸性KMnO4溶液氧化而除去，濃硫酸可以干燥氣體，A項正確；該裝置無法回收氣態(tài)碘，B項錯誤；NH4Cl受熱易分解，C項錯誤；除去Cl2中的HCl應用飽和食鹽水，D項錯誤。 熱點三　物質(zhì)的特殊轉(zhuǎn)化關系及框圖推斷 1．直線型轉(zhuǎn)化關系 ABC (1)X為O2 Na―→Na2O―→Na2O2 N2―→NO―→NO2或NH3―→NO―→NO2 S―→SO2―→SO3或H2S―→SO2―→SO3 C―→CO―→CO2或CH4―→CO―→CO2 醇―→醛―→羧酸 (2)X為CO2 NaOHNa2CO3NaHCO3 (3)X為強酸，如HCl NaAlO2Al(OH)3AlCl3 Na2CO3NaHCO3CO2 (4)X為強堿，如NaOH AlCl3Al(OH)3NaAlO2 2．交叉型轉(zhuǎn)化 3．三角型轉(zhuǎn)化 4．注意反應形式與物質(zhì)的關系，特別是置換反應 (1)金屬―→金屬：金屬＋鹽―→鹽＋金屬，鋁熱反應。 (2)金屬―→非金屬：活潑金屬＋H2O(或H＋)―→H2,2Mg＋CO22MgO＋C。 (3)非金屬―→非金屬：2F2＋2H2O===4HF＋O2,2C＋SiO2Si＋2CO↑，C＋H2O(g)CO＋H2，X2＋H2S===2HX＋S↓。 (4)非金屬―→金屬，用H2、C冶煉金屬。 通過反應形式梳理化學反應，培養(yǎng)歸納、整理的能力。 5．抓住化學反應與反應條件的關系 多數(shù)化學反應需要一定條件，條件不同化學反應也不同。 (1)“催化劑”，無機化學反應需要的催化劑不同，但是根據(jù)“催化劑”這一條件，可將氯酸鉀分解、雙氧水分解、工業(yè)合成氨、SO2催化氧化、氨氣催化氧化聯(lián)系起來，形成知識鏈。 (2)“通電”或“電解”，可以鎖定在電解水、氯化鈉、氯化鎂、氯化銅、硫酸銅、硝酸鹽等溶液，熔融氯化鈉和氧化鋁范圍內(nèi)。 (3)“高溫”，常見的有碳酸鈣分解、SiO2和C的置換反應、制造普通玻璃的反應、鋁熱反應等。 6．抓住特征顏色和特殊狀態(tài) (1)(淡)黃(棕)色固體：Na2O2、S、FeCl3；黑色固體：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫(黑)色固體：KMnO4、I2；紅色固體：Cu；綠色固體：Cu2(OH)2CO3。 (2)有色氣體：NO2(紅棕色)、F2(淺黃綠色)、Cl2(黃綠色)；無色刺激性氣味氣體：SO2、NH3、HX(X為F、Cl、Br、I)；無色無味氣體：H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。 (3)常溫下呈液態(tài)的特殊物質(zhì)：Br2(非金屬單質(zhì))、Hg(金屬單質(zhì))、H2O、H2O2等。 (4)易升華的物質(zhì)：I2。 (5)溶液中的有色離子：Cu2＋(藍色)、Fe2＋(淺綠色)、Fe3＋(黃色)、MnO[紫(紅)色]。 (6)Br2在水中顯黃(橙)色，在有機溶劑中顯橙(紅)色；I2在水中顯黃(褐)色，在有機溶劑中顯紫(紅)色。 (7)有色沉淀：①白色沉淀：H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等；②(淡)黃色沉淀：AgBr、AgI、S；③紅褐色沉淀：Fe(OH)3；④藍色沉淀：Cu(OH)2；⑤磚紅色沉淀：Cu2O。 7．抓住特征反應現(xiàn)象 (1)燃燒：H2＋Cl2(蒼白色火焰)，C2H2(C6H6)＋O2(明亮火焰，大量黑煙)，Al＋O2(耀眼白光)，Mg＋O2(白色固體生成)，金屬焰色反應。 (2)淀粉遇碘變藍，蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃。 (3)使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的是NH3，使品紅溶液褪色的是Cl2、SO2等。 (4)在空氣中由無色變?yōu)榧t棕色氣體的是NO。 (5)Fe3＋遇OH－生成紅褐色沉淀，遇苯酚顯紫色，遇SCN－顯血紅色。 (6)Fe2＋遇OH－生成白色沉淀，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；Fe2＋遇SCN－無明顯現(xiàn)象，在通入Cl2后溶液顯血紅色。 (7)與堿反應產(chǎn)生氣體的溶液中一般含NH。 (8)既能與酸反應又能與堿反應并產(chǎn)生氣體的物質(zhì)：Al、弱酸的銨鹽(碳酸銨、硫化銨等)、弱酸的酸式銨鹽(碳酸氫銨、硫氫化銨等)。 (9)燃燒能生成煙：Na在氯氣中燃燒生成白煙，F(xiàn)e在氯氣中燃燒生成紅棕色煙，Cu在氯氣中燃燒生成棕黃色煙。 題組一　逐項驗證法，突破“轉(zhuǎn)化關系”選擇題 1．(xx福建理綜，9)常溫下，下列各組物質(zhì)中，Y既能與X反應又能與Z反應的是(　　) X Y Z ① NaOH溶液 Al(OH)3 稀硫酸 ② KOH溶液 SiO2 濃鹽酸 ③ O2 N2 H2 ④ FeCl3溶液 Cu 濃硝酸 A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ 答案　B 解析?、俳M：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O,2Al(OH)3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋6H2O，故①組符合。②組：2KOH＋SiO2===K2SiO3＋H2O，但SiO2與濃鹽酸不發(fā)生反應。③組：N2與O2在高溫或放電條件下反應生成NO，N2與H2在高溫、高壓、催化劑條件下反應生成NH3，常溫下均不反應。④組：2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2，Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 2．(xx江蘇，8)下列各組物質(zhì)中，不滿足組內(nèi)任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應的是(　　) 物質(zhì) 組別 甲 乙 丙 A Al HCl NaOH B NH3 O2 HNO3 C SiO2 NaOH HF D SO2 Ca(OH)2 NaHCO3 答案　B 解析　A項，Al與HCl、NaOH溶液都能反應生成H2，HCl溶液與NaOH溶液能發(fā)生中和反應；B項，NH3與O2在催化劑、高溫條件下反應生成NO和H2O，O2與HNO3不能發(fā)生反應，NH3與HNO3反應生成NH4NO3；C項，SiO2與NaOH溶液、HF溶液分別發(fā)生反應：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O、SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，NaOH溶液與HF溶液發(fā)生中和反應；D項，SO2為酸性氧化物，可與Ca(OH)2溶液反應生成鹽，H2SO3的酸性強于H2CO3，SO2可與NaHCO3溶液反應生成CO2，Ca(OH)2溶液可與NaHCO3溶液反應生成CaCO3沉淀。 3．(xx江蘇，6)甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中，甲、乙、丙均含有相同的某種元素，它們之間具有如下轉(zhuǎn)化關系：甲乙丙。下列有關物質(zhì)的推斷不正確的是(　　) A．若甲為焦炭，則丁可能是O2 B．若甲為SO2，則丁可能是氨水 C．若甲為Fe，則丁可能是鹽酸 D．若甲為NaOH溶液，則丁可能是CO2 答案　C 解析　若甲為焦炭，丁為O2，轉(zhuǎn)化關系為CCOCO2，A正確；若甲為SO2，丁為氨水，轉(zhuǎn)化關系為SO2NH4HSO3(NH4)2SO3，B正確；若甲為Fe，丁為鹽酸，則乙為FeCl2，F(xiàn)eCl2與鹽酸不反應，C錯誤；若甲為NaOH溶液，丁為CO2，轉(zhuǎn)化關系為NaOHNa2CO3NaHCO3，D正確。 1．注意總結(jié)反應規(guī)律，熟記特殊轉(zhuǎn)化關系。 2．做此類題目，往往是把選項一一帶入，按照箭頭指向看是否能轉(zhuǎn)化，然后選出正確答案。 題組二　尋找“突破口”，破解“綜合框圖”推斷題 4．為了探究常見的無水鹽R的性質(zhì)，進行如下實驗，所產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象如下所示(部分生成物略)： 已知：G和R含有相同的陰離子。 請回答下列問題： (1)R的化學式為__________________________________________________________； Z的名稱是______________________。 (2)混合氣體Y的成分是____________________________________________________ (用化學式表示)。 (3)反應Ⅱ中被氧化的元素是________________________________________________ (填元素符號)。 (4)寫出反應Ⅲ的離子方程式： ______________________________________________。 (5)寫出反應Ⅳ的離子方程式： ______________________________________________。 (6)在空氣中蒸干R溶液得到的固體的成分是__________________________________ ________________________________________________________________(用化學式表示)。 答案　(1)Fe2(SO4)3　碳酸鋇 (2)CO2、N2、NO2 (3)S、N (4)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O (5)4FeO＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O (6)Fe2(SO4)3 解析　(1)向R溶液中加入KSCN溶液，得到血紅色溶液X，說明R中含有三價鐵離子。由反應Ⅳ所加的反應物可知G中的陰離子是硫酸根離子，由已知可得R為硫酸鐵。白色沉淀Z與鹽酸反應得到無色無味氣體B，說明Z為碳酸鋇。(2)Y為紅棕色氣體，說明Y中含有NO2，再由氣體A是空氣的成分可知，氣體A為N2，說明Y中還含有N2，由碳酸鋇知Y中還含有CO2。(3)向Fe(SCN)3溶液中加入濃硝酸生成NO2(還原產(chǎn)物)、N2、CO2和SO，KSCN中硫元素為－2價，碳元素為＋4價，氮元素為－3價，被氧化的元素是硫元素、氮元素。(4)由反應Ⅲ的反應物可知E為高鐵酸鈉，三價鐵離子在堿性溶液中與次氯酸鈉發(fā)生氧化還原反應，還原產(chǎn)物為氯離子。(5)向高鐵酸鈉溶液中滴加稀硫酸，反應生成硫酸鐵、氧氣和水。(6)蒸干硫酸鐵溶液時即可得到硫酸鐵，因為水解生成的硫酸難揮發(fā)。 “框圖”推斷題的答題要領 1．思維要有整體性：解答時必須認真研究題目的總體要求，仔細推敲每一個環(huán)節(jié)，結(jié)合限制條件，弄清各個環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系，相互影響，串聯(lián)整個過程，回答力求完整。 2．假設推斷要合理：在框圖推斷中，抓住關鍵環(huán)節(jié)，進行合理假設是必須的，按照題目要求理順后再確定，這樣可以大大節(jié)省時間。 3．檢驗一遍很重要：通過一系列思維活動推斷出結(jié)果后，將結(jié)果放入原題中進行檢驗，完全符合才正確，如有一處不符，可能是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了紕漏，則需再思考。 4．思維發(fā)散有必要：注意多解，有時符合題意的解可能不止一種或一組。 熱點四　元素化合物知識的綜合應用 縱觀近幾年全國各地高考化學試題，除在選擇題中直接考查元素化合物的性質(zhì)、制法及相互轉(zhuǎn)變關系外，更重要的是以元素化合物知識為載體，綜合氧化還原、強弱電解質(zhì)、平衡移動原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等理論知識，對考生的思維能力進行綜合考查。該部分高考題的特點是新穎、知識覆蓋面廣、思維跨度大，不但考查一個知識點，而且將多個知識點串聯(lián)起來，增大了試題的難度。 試題大致分為三種類型：一是化學實驗對元素化合物知識的探究和驗證；二是元素化合物知識在實際生產(chǎn)中的應用；三是化學反應原理對化合物知識的概括和演繹。 題組一　利用綜合實驗探究元素化合物的性質(zhì) 1．某小組查閱文獻得知：氧化性IO＞Fe3＋＞I2,3Br2＋6FeCl2===2FeBr3＋4FeCl3；I2＋2S2O===S4O＋2I－；CuI是一種白色沉淀(Ksp＝1.310－12)。 Ⅰ.該小組為確定一份加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋)的成分，設計定性實驗加以猜想和驗證。 (1)實驗過程如下： 實驗步驟 實驗過程和現(xiàn)象 對應結(jié)論 步驟1 取一定量加碘鹽，用適量蒸餾水溶解，并加稀鹽酸酸化，將所得試液分為3份 步驟2 第①份試液 碘鹽中肯定含______ 第②份試液 第③份試液 X為______________________ ________________(填化學式) (2)該碘鹽中肯定不含的物質(zhì)是________(用化學式或離子符號表達)。 (3)根據(jù)信息推斷Fe3＋、S4O、I2、Br2的氧化性由強到弱的順序是____________。 (4)第③份試液中加入足量KI固體后，反應的離子方程式為________、________。 Ⅱ.用“間接碘量法”測定含有CuCl22H2O晶體的試樣(不含能與I－發(fā)生反應的氧化性雜質(zhì))的純度，過程如下： 取0.40 g試樣溶于水，加入過量KI固體，充分反應，生成白色沉淀。加入淀粉作滴定指示劑，用0.100 0 molL－1 Na2S2O3標準溶液滴定，到達滴定終點時，消耗Na2S2O3標準溶液20.00 mL。 (1)滴定終點的現(xiàn)象是__________________。 (2)CuCl2溶液與KI反應的化學方程式為______________________________________。 (3)該試樣中CuCl22H2O的質(zhì)量分數(shù)為_______________________________________。 答案?、?(1)Fe3＋　CCl4 (2)KI (3)Br2＞Fe3＋＞I2＞S4O (4)IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O　2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 Ⅱ.(1)藍色褪去，放置一定時間后不恢復原色(或半分鐘內(nèi)顏色不變化) (2)2CuCl2＋4KI===2CuI＋I2＋4KCl (3)85.5% 解析?、?(1)根據(jù)步驟2中第①份試液中的實驗現(xiàn)象，加碘鹽中肯定含有Fe3＋；根據(jù)下層為紫紅色知，X應為CCl4。(2)因為IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，所以根據(jù)第②份試液中加入KIO3固體、淀粉無現(xiàn)象，證明碘鹽中一定不含KI。(3)由題干中所給信息，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性可知，氧化性：Br2＞Fe3＋＞I2＞S4O。(4)由于在碘鹽中含有Fe3＋、IO，所以加入足量KI固體后，發(fā)生的離子反應為IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O,2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。 Ⅱ.2Cu2＋＋4I－===2CuI＋I2 I2＋2S2O===S4O＋2I－ CuCl2～I2～S2O 1 mol 1 mol x 20.0010－3 L0.100 0 molL－1＝2.010－3 mol x＝2.010－3 mol 所以CuCl22H2O的質(zhì)量分數(shù)為 100%＝85.5%。 新高考實驗命題對實驗探究型試題特別青睞，本題就是以教材原理為載體，設計探究物質(zhì)的成分，氧化性強弱比較，以及“滴定法”的遷移應用等，貼近教材，符合新課改。 探究模式一般為提出問題―→進行假設或猜想―→設計實驗―→得出結(jié)論―→反思與拓展。 ?？继骄奎c：①鐵元素的價態(tài)；②硫元素價態(tài)；③濃硫酸、稀硫酸的氧化性探究；④濃硝酸、稀硝酸的氧化性探究；⑤SO2、CO2、CO等氣體性質(zhì)探究；⑥CO2、SO2、H2S與NaOH反應產(chǎn)物探究。 題組二　利用“工藝流程”全方位考查元素化合物的知識 2．(xx廣東理綜，32)石墨在材料領域有重要應用，某初級石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)，設計的提純與綜合利用工藝如下： (注：SiCl4的沸點為57.6 ℃，金屬氯化物的沸點均高于150 ℃) (1)向反應器中通入Cl2前，需通一段時間N2，主要目的是______________________。 (2)高溫反應后，石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳穆然?，氣體Ⅰ中的碳氧化物主要為________，由氣體Ⅱ中某物質(zhì)得到水玻璃的化學反應方程式為_______________________。 (3)步驟①為攪拌、________，所得溶液Ⅳ中的陰離子有________。 (4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的總反應的離子方程式為________________________，100 kg初級石墨最多可獲得Ⅴ的質(zhì)量為________kg。 (5)石墨可用于自然水體中銅件的電化學防腐，完成下圖防腐示意圖，并作相應標注。 答案　(1)排出系統(tǒng)中的氧氣，防止氧化初級石墨電極 (2)CO　SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O (3)過濾　AlO、Cl－和OH－ (4)AlO＋CH3COOC2H5＋2H2O===Al(OH)3↓＋CH3COO－＋C2H5OH　7.8 (5) 解析　信息給予題一定要注意審題，本題為帶工藝流程圖的信息題，根據(jù)工藝流程圖所提供的信息結(jié)合設問，仔細分析解答。 (1)若裝置中混有空氣，在1 500 ℃時初級石墨與O2反應，故通入Cl2前，先通一段時間N2，排出裝置內(nèi)的空氣，防止初級石墨電極被O2氧化。 (2)由信息“石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳穆然铩?，問的是“氣體Ⅰ中的碳氧化物主要是什么”，當石墨中的氧化物轉(zhuǎn)化為氯化物時，氧元素可能與碳元素結(jié)合，而此時碳的量較多，所以氣體Ⅰ中的碳氧化物主要為一氧化碳；根據(jù)信息“SiCl4的沸點為57.6 ℃，金屬氯化物的沸點均高于150 ℃”和“含水玻璃的混合溶液”，氣體Ⅱ的溫度為80 ℃，所以氣體Ⅱ為SiCl4氣體。根據(jù)已知的反應物和生成物，結(jié)合原子個數(shù)守恒可寫出得到水玻璃的化學方程式為SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O。 (3)固體Ⅲ中含有的是氯化鐵、氯化鋁和氯化鎂，加入過量的氫氧化鈉溶液后，會生成氫氧化鐵和氫氧化鎂沉淀，所以需要過濾才能得到溶液Ⅳ，而得到的溶液Ⅳ中含有的陰離子為AlO、Cl－和過量的OH－。 (4)沉淀Ⅴ應該是氫氧化鋁，反應物包括偏鋁酸根離子和乙酸乙酯，根據(jù)乙酸乙酯可水解的性質(zhì)，進一步判斷生成物中除氫氧化鋁外，還應該有CH3COO－和C2H5OH。即：AlO＋CH3COOC2H5＋2H2O===Al(OH)3↓＋CH3COO－＋C2H5OH；100 kg初級石墨中含有5.1 kg氧化鋁，其物質(zhì)的量為50 mol，根據(jù)鋁原子個數(shù)守恒可知，能生成100 mol氫氧化鋁，其質(zhì)量為7.8 kg。 (5)要用C通過電化學腐蝕保護銅，只能用電解池原理。 對近年的高考試題進行分析，不難發(fā)現(xiàn)，無機化合物的制備試題很多都是將化學工藝或化學工業(yè)生產(chǎn)及最新科技成果融入其中，來考查考生的綜合能力。這類試題一般都是比較大型的推斷、實驗設計和探究類試題，這是高考中一個重要的熱點?；瘜W工藝流程題主要從以下兩點設置： (1)環(huán)境與化學：主要涉及“廢水、廢氣、廢渣”的來源，對環(huán)境的影響和處理原理。 (2)重要化工生產(chǎn)及資源利用：旨在用所學的基本理論(氧化還原、化學平衡、鹽類水解、電化學、熱化學、有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等)指導化工生產(chǎn)。從命題趨勢來看，一般有三種題型：一是從實驗設計和評價的角度對化工生產(chǎn)進行模擬；二是根據(jù)一些化工生產(chǎn)的流程來考查考生的綜合應用能力；三是關于化工生產(chǎn)的相關計算。 統(tǒng)覽整體、截段分析是做“化工流程”題的主要方法。統(tǒng)覽整體就是對一些線型工藝流程試題，對比分析流程圖中原料與產(chǎn)品之間的關系，弄清生產(chǎn)過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化學工藝，然后再結(jié)合題設的問題，逐一推敲解答。截段分析就是針對題目所涉及的問題在流程中的呈現(xiàn)位置進行截段，做重點分析，分析時，也要注意“前扯后掛”，不要“斷章取義”。 題組三　元素化合物知識與化學基本理論的融合 3．(xx江蘇，20)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。 (1)將燒堿吸收H2S后的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應： S2－－2e－===S　(n－1)S＋S2－===S ①寫出電解時陰極的電極反應式：__________________________________________。 ②電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成__________________ ___________________________________________________。 (2)將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。 ①在圖示的轉(zhuǎn)化中，化合價不變的元素是________。 ②反應中當有1 mol H2S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時，保持溶液中Fe3＋的物質(zhì)的量不變，需消耗O2的物質(zhì)的量為______。 ③在溫度一定和不補加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體，并充分攪拌。欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，可采取的措施有____________________________________。 (3)H2S在高溫下分解生成硫蒸氣和H2。若反應在不同溫度下達到平衡時，混合氣體中各組分的體積分數(shù)如圖所示，H2S在高溫下分解反應的化學方程式為__________________________。 答案　(1)①2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ ②S＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑ (2)①Cu、H、Cl(或銅、氫、氯)?、?.5 mol?、厶岣呋旌蠚怏w中空氣的比例 (3)2H2S2H2＋S2 解析　(1)①在陰極電解質(zhì)溶液是NaOH，同時圖示顯示產(chǎn)生了H2，因此陰極發(fā)生的電極反應為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。②加入H2SO4后，H＋與S反應生成S和H2S。 (2)①根據(jù)圖示可知，整個過程中－2價的S與0價的S之間相互轉(zhuǎn)化，還存在Fe2＋與Fe3＋之間的相互轉(zhuǎn)化；②根據(jù)電子守恒和化學反應方程式知，1 mol H2S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S轉(zhuǎn)移2 mol電子，而1 mol O2轉(zhuǎn)移4 mol電子，因此需消耗O2 0.5 mol；③根據(jù)圖示，可增大空氣的量，使S2－完全轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S，使其沒有機會和Cu2＋結(jié)合生成CuS。 (3)根據(jù)圖示可知，反應達到平衡過程中，生成的一種產(chǎn)物的物質(zhì)的量是另一種產(chǎn)物的2倍，再結(jié)合原子守恒，可知另一種產(chǎn)物為S2。 對本題命題思路的研究，不難發(fā)現(xiàn)的良苦用心——整合的思想。即“以元素為載體”，把眾多的知識點串聯(lián)起來，考查學生綜合運用知識的能力。 雖然年年題不同，但是萬變不離其宗，都是考查基礎知識的運用，不要因試題的“穿新衣，戴新帽”而驚慌失措?！耙c得全分，難點能得分，規(guī)范得高分”。 專題突破練 1．下列敘述正確的是(　　) A．若向某無色溶液中加入用硝酸酸化的BaCl2溶液后有白色沉淀生成，則該溶液中一定含有Ag＋ B．可以用淀粉溶液檢驗某食鹽是否為加碘鹽 C．向某溶液中加入NaOH溶液后產(chǎn)生的氣體不能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色，則該溶液中一定不存在NH D．向某溶液中加入鹽酸后有能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體產(chǎn)生，則該溶液中至少含有CO、HCO中的一種 答案　D 解析　溶液中也可能含有SO，A錯誤；淀粉溶液能檢驗單質(zhì)碘，但加碘鹽中的碘是以IO形式存在的，B錯誤；當溶液中c(NH)較小時，加入NaOH溶液后還需要加熱才會有NH3產(chǎn)生，C錯誤；能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體是CO2，CO、HCO與鹽酸反應均可產(chǎn)生CO2，D正確。 2．下列說法正確的是(　　) A．加入過量氨水，有白色沉淀生成，則原溶液中一定有Al3＋ B．加入K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，則原溶液中一定有Fe3＋ C．加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，則原溶液中一定有SO D．加入NaOH溶液然后加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則原溶液中一定有NH 答案　D 解析　加入過量氨水有白色沉淀生成，則原溶液中可能含有Al3＋或Mg2＋，故A錯誤；K3[Fe(CN)6]可用于Fe2＋的檢驗(產(chǎn)生藍色沉淀)，故B錯誤；加入鹽酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，則原溶液中可能含有SO，也有可能含有Ag＋，故C錯誤。 3．有四種無色溶液，它們分別是(NH4)2SO4、NH4Cl、Na2CO3、NaNO3，下列試劑中可以用來鑒別它們的是(　　) A．BaCl2溶液 B．NaOH溶液 C．Ba(OH)2溶液 D．AgNO3溶液 答案　C 解析　Ba(OH)2溶液滴入(NH4)2SO4溶液中，有刺激性氣味氣體和白色沉淀產(chǎn)生，滴入NH4Cl溶液中有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，滴入Na2CO3溶液中有白色沉淀產(chǎn)生，滴入NaNO3溶液中無明顯現(xiàn)象。 4．下列除雜試劑的選擇或除雜操作不正確的是(　　) 選項 括號內(nèi)為雜質(zhì) 除雜試劑 除雜操作 A Na2O2(Na2O)固體 O2 在純氧氣中加熱 B Na2CO3(NaHCO3) 溶液 CO2 通入過量的CO2 C FeCl3(FeCl2)溶液 Cl2 通入過量的Cl2 D FeSO4(CuSO4)溶液 Fe 加入過量的Fe粉，充分反應后過濾 答案　B 解析　A選項正確，Na2O能與O2反應生成Na2O2；B選項錯誤，Na2CO3能與CO2、H2O反應生成NaHCO3，目標物質(zhì)被除去；C選項正確，F(xiàn)eCl2與Cl2反應生成FeCl3，可除去雜質(zhì)；D選項正確，過量的Fe粉與CuSO4反應生成FeSO4、Cu，通過過濾即可除去雜質(zhì)Cu。 5．為提純下列物質(zhì)(括號內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì))，所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是(　　) 選項 被提純的物質(zhì) 除雜試劑 分離方法 A 溴化鈉溶液(NaI) 氯水、CCl4 萃取、分液 B 氯化銨溶液(FeCl3) 氫氧化鈉溶液 過濾 C 二氧化碳(CO) 氧化銅粉末 通過灼熱的CuO粉末 D 乙酸乙酯(乙酸) 乙醇、濃硫酸 加熱 答案　C 解析　A項中將NaBr也除去了并引入新雜質(zhì)Cl－；B項易引入新雜質(zhì)Na＋，同時NaOH會與NH反應；D項中酯化反應是可逆反應，反應物無法全部轉(zhuǎn)化成生成物。 6．下列實驗操作或方案正確的是(　　) A．將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀 B．將混有HCl的Cl2通入飽和NaHCO3溶液中除去HCl C．用圖1所示裝置和CCl4提取溴水中的Br2 D．用圖2所示裝置除去乙醇中的苯酚 答案　C 解析　過濾時，應使用玻璃棒引流，A項錯誤；將混有HCl的Cl2通入飽和NaHCO3溶液中會產(chǎn)生雜質(zhì)CO2，且Cl2也能被NaHCO3溶液吸收，B項錯誤；Br2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，且CCl4和水不互溶，應采取分液的方法分離，C項正確；乙醇和苯酚混溶，不能采取過濾的方法分離，D項錯誤。 7．已知X、Y、Z、W均為中學化學中常見的單質(zhì)或化合物，它們之間的轉(zhuǎn)化關系如圖所示(部分產(chǎn)物已略去)。則W、X不可能是(　　) 選項 W X A 鹽酸 Na2CO3溶液 B Cl2 Fe C CO2 Ca(OH)2溶液 D NaOH溶液 AlCl3溶液 答案　B 解析　Na2CO3NaClNaHCO3Na2CO3； B項，F(xiàn)e無論與過量Cl2，還是少量Cl2反應均生成FeCl3； C項，Ca(OH)2Ca(HCO3)2CaCO3Ca(OH)2； D項，AlCl3NaAlO2Al(OH)3AlCl3。 8．(xx甘肅省蘭州市高三第二次模擬)下表所列各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間通過一步反應不能實現(xiàn)“甲乙丙”轉(zhuǎn)化的是(　　) 物質(zhì) 選項　　 甲 乙 丙 A Si SiO2 H2SiO3 B NO NO2 HNO3 C Na NaCl NaOH D CH2===CH2 CH3CH2OH CH3CHO 答案　A 解析　A項，SiSiO2，SiO2不能和H2O反應生成H2SiO3，錯誤；B項，NONO2HNO3，正確；D項，CH2===CH2CH3CH2OHCH3CHO，正確。 9．A、B、C、D均是由短周期元素形成的四種氣體單質(zhì)，E、F均為氣體，且F為紅棕色。有關的轉(zhuǎn)化關系如圖所示(反應條件均已略去)： 請回答下列問題： (1)D的化學式為__________________________________________________________。 (2)反應③的離子方程式為__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)Y和E在一定條件下可反應生成B和Z，這是一個具有實際意義的反應，可消除E對環(huán)境的污染，該反應的化學方程式為____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)0.1 molL－1 X溶液和0.1 molL－1 Y溶液等體積混合，溶液呈________(填“酸”、“堿”或“中”)性，原因是______________________________________________________ (用離子方程式說明)。 (5)常溫下0.1 molL－1 Y溶液中c(H＋)/c(OH－)＝110－8，下列敘述正確的是_______(填字母)。 A．該溶液的pH＝11 B．該溶液中的溶質(zhì)電離出的陽離子濃度為0.1 molL－1 C．該溶液中由水電離出的c(H＋)與c(OH－)的乘積為110－22 D．pH＝3的鹽酸V1 L與0.1 molL－1的Y溶液V2 L混合，若混合溶液的pH＝7，則V1＞V2 E．將題述溶液加水稀釋100倍后，pH為9 答案　(1)H2　(2)3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO (3)4NH3＋6NO5N2＋6H2O (4)酸　NH＋H2ONH3H2O＋H＋　(5)ACD 解析　(1)本題的突破口之一是“白煙”，是揮發(fā)性酸和氨氣相遇后的現(xiàn)象，由此可推知D是H2，突破口之二是“紅棕色氣體”，F(xiàn)應為NO2，反推可知E為NO，C為O2，Z為H2O，Y為NH3，X為HCl，G為HNO3。(3)Y和E反應生成B和Z的反應是氧化還原中的歸中反應。(4)兩者恰好完全反應時生成NH4Cl，銨根離子水解而使溶液顯酸性。(5)常溫下Kw＝c(H＋)c(OH－)＝110－14，結(jié)合題中信息c(H＋)/c(OH－)＝110－8，可得c(OH－)＝110－3 molL－1，故溶液的pH＝11，A正確。根據(jù)NH3H2ONH＋OH－可得由氨水電離出的c(NH)＝110－3 molL－1，B錯。由水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝110－11 molL－1，C正確。選項D顯然也正確。選項E，氨水是弱電解質(zhì)，故加水稀釋100倍后，溶液的pH應大于9。 10．(xx哈爾濱市第一中學高三第四次模擬)某小組同學為探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性強弱，設計如下實驗(夾持儀器已略去，裝置的氣密性已檢驗)。 實驗記錄如下： 實驗操作 實驗現(xiàn)象 Ⅰ 打開活塞a，滴加氯水，關閉活塞a A中溶液變?yōu)榧t棕色 Ⅱ 吹入熱空氣 A中紅棕色明顯變淺；B中有氣泡，產(chǎn)生大量白色沉淀，混合液顏色無明顯變化 Ⅲ 停止吹入空氣，打開活塞b，逐滴加入H2O2溶液 開始時顏色無明顯變化；繼續(xù)滴加H2O2溶液，一段時間后，混合液逐漸變成紅棕色 請回答下列問題： (1)A中反應的離子方程式是________________________________________________。 (2)實驗操作Ⅱ吹入熱空氣的目的是__________________________________________。 (3)裝置C的作用是______________，C中盛放的藥品是______________________。 (4)實驗操作Ⅲ，混合液逐漸變成紅棕色，其對應的離子方程式___________________ _____________________________________________________。 (5)由上述實驗得出的結(jié)論是________________________________________________。 (6)實驗反思： ①有同學認為實驗操作Ⅱ吹入的熱空氣，會干擾(5)中結(jié)論的得出，你認為是否干擾，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②實驗操作Ⅲ，開始時顏色無明顯變化的原因是(寫出一條即可)：________________ ________________________________________________________。 答案　(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ (2)吹出單質(zhì)Br2 (3)吸收尾氣　NaOH溶液 (4)H2O2＋2Br－＋2H＋===Br2＋2H2O (5)氧化性：H2O2＞Br2＞H2SO3 (6)①不干擾，無論熱空氣是否參加氧化H2SO3，只要觀察到產(chǎn)生白色沉淀的同時有明顯顏色變化，即能證明Br2氧化了H2SO3 ②H2SO3有剩余(H2O2濃度小或Br－與H2O2反應慢等合理答案均可) 解析　Ⅰ中原理為Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，Ⅱ中，吹入熱空氣，把A中生成的Br2吹出進入B裝置，發(fā)生反應：Br2＋H2SO3＋H2O===2HBr＋H2SO4 H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl Ⅲ中原理為H2O2＋2Br－＋2H＋===Br2＋2H2O 綜合以上分析，可以推斷氧化性H2O2＞Br2＞H2SO3。 11．聚合硫酸鐵鋁(PFAS)是一種新型高效水處理劑。利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、FeO、SiO2等)為鐵源，粉煤灰(主要成分為Al2O3、Fe2O3、FeO等)為鋁源，制備PFAS的工藝流程如下： (1)“堿溶”時，Al2O3發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)“酸溶Ⅱ”時，F(xiàn)e3O4發(fā)生反應的離子方程式為_____________________________ ________________________________________________________________________。 (3)“濾渣Ⅰ”、“濾渣Ⅱ”在本流程中能加以利用的是________________________ ________________________________________________________________________。 (4)“氧化”時應控制溫度不超過57 ℃，其原因是_____________________________ ________________________________________________________________________。 (5)“氧化”時若用MnO2代替H2O2，發(fā)生反應的離子方程式是_________________ ________________________________________________________________________。 (6)酸度對絮凝效果和水質(zhì)有顯著影響。若產(chǎn)品PFAS中殘留硫酸過多，使用時產(chǎn)生的不良后果是________________________________________________________________________。 答案　(1)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O (2)Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O (3)濾渣Ⅰ (4)溫度過高，H2O2受熱分解 (5)2Fe2＋＋MnO2＋4H＋===2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O (6)硫酸抑制Al3＋和Fe3＋水解，降低絮凝效果；水的酸度增大，影響水質(zhì) 解析　加入NaOH溶液使Al2O3溶解，其方程式為Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O；通入過量CO2，發(fā)生的反應為CO2＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3；再加入H2SO4時，其反應原理為2Al(OH)3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋6H2O，結(jié)晶得到Al2(SO4)3晶體。向硫鐵礦燒渣中加入H2SO4，其方程式為FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O，F(xiàn)e3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。“濾渣Ⅰ”中含有Fe2O3、FeO，“濾渣Ⅱ”中含有SiO2，根據(jù)工藝流程，濾渣Ⅰ可加以利用。H2O2氧化Fe2＋時，溫度不能過高，其原因是溫度過高，H2O2會分解。因為Fe3＋、Al3＋水解均呈酸性，所以產(chǎn)品PFAS中硫酸殘留過多，會抑制Al3＋、Fe3＋水解，降低絮凝效果，并且酸度過大影響水質(zhì)。 12．xx年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。 (1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應時，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線，如下圖所示。 據(jù)此判斷： ①該反應的ΔΗ______0(填“＞”或“＜”)。 ②在T1溫度下，0～2 s內(nèi)的平均反應速率v(N2)＝____________________。 ③當固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S1＜S2，在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。 ④若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是________________(填字母)。 (2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。 ①煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。 例如：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－867.0 kJmol－1 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJmol－1 寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的熱化學方程式____________________ ________________________________________________________________________。 ②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可達到低碳排放的目的。下圖是通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。電極a、b表面發(fā)生的電極反應式分別為 a：________________________________________________________________________， b：________________________________________________________________________。 答案　(1)①＜　②0.