2019-2020年高考化學真題分項解析 專題14《無機綜合與推斷》.doc

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2019-2020年高考化學真題分項解析 專題14《無機綜合與推斷》 1．【xx新課標Ⅰ卷理綜化學】（14分）硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦（主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示： 回答下列問題： （1）寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應的化學方程式_____________。為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度濃度外，還可采取的措施有_________（寫出兩條）。 （2）利用 的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是______（寫化學式）。 （3）“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是_______。 然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是________。 （4）“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是 （填名稱）。 （5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（NaBH4），它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為_______。 （6）單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學方程式表示制備過程___________。 【答案】（1） Mg2B2O5H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3；減小鐵硼礦粉粒徑、提高反應溫度。 （2） Fe3O4； SiO2和CaSO4； （3）將Fe2+氧化為Fe3+；使Al3+與Fe3+形成氫氧化物而除去。 （4）（七水）硫酸鎂 （5） （6） 2H3BO3 B2O3+3HO B2O3+3Mg 3MgO+2B 【考點定位】元素及其化合物知識；化學工藝常識；物質(zhì)結(jié)構。本題是以化學工藝為素材，選材冷僻，試題難度為很難等級。 【名師點晴】我認為這道題是一道好題，層次分明，有區(qū)分度。本題有考查“雙基”——提速措施；四氧化三鐵的磁性；制單質(zhì)硼的反應。也有考查知識綜合運用能力——Mg2B2O5H2O與硫酸反應；凈化除雜兩步實驗操作的作用；兩處成分的判斷。甚至還有思維最近發(fā)展區(qū)的考查——硫酸鎂的結(jié)晶水數(shù)目（如果將結(jié)晶水作為計分點的話）；硼氫化鈉的電子式?？忌加锌赡艿梅?，但完全闖過三關的考生應該不多。（2）問中四氧化三鐵的考查，做了一種很高級的處理——去理想化。中學化學里學到四氧化三鐵（象鐵絲在純氧中燃燒所得的無定形產(chǎn)物）和酸可以反應，但是天然的四氧化三鐵和酸是不反應的。的這種處理不會影響大部分考生的得分，因為問題情景中只有四氧化三鐵有磁性（中學雙基）。 2．【xx浙江理綜化學】Ⅰ．(6分) 請回答： （1）H2O2的電子式___________。 （2）鎂燃燒不能用CO2滅火，用化學方程式表示其理由________________。 （3）在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀，寫出反應的離子方程式_____________。 （4）完成以下氧化還原反應的離子方程式： ( )MnO4－＋( )C2O42－+______＝( )Mn2+＋( )CO2↑＋________ Ⅱ．(12分) 化合物甲和NaAlH4都是重要的還原劑。一定條件下金屬鈉和H2反應生成甲。甲與水反應可產(chǎn)生H2，甲與AlCl3反應可得到NaAlH4。將4.80g甲加熱至完全分解，得到金屬鈉和2.24 L(已折算成標準狀況)的H2。 請推測并回答： （1）甲的化學式__________。 （2）甲與AlCl3反應得到NaAlH4的化學方程式__________。 （3）NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應的化學方程式__________。 （4）甲在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe2O3)，脫銹過程發(fā)生反應的化學方程式 。 （5）某同學認為：用惰性氣體趕盡反應體系中的空氣，將鐵和鹽酸反應后的氣體經(jīng)濃硫酸干燥，再與金屬鈉反應，得到固體物質(zhì)即為純凈的甲；取該固體物質(zhì)與水反應，若能產(chǎn)生H2，即可證明得到的甲一定是純凈的。 判斷該同學設想的制備和驗純方法的合理性并說明理由___________。 【答案】Ⅰ．（1） （2）2Mg＋CO22MgO＋C （3） AgCl + Br－== AgBr + Cl－ （4） 2MnO4－ + 5C2O42－ + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O Ⅱ．（1）NaH （2） 4NaH+AlCl3==NaAlH4+3NaCl （3）NaAlH4+2H2O==NaAlO2+4H2↑ （4） 3NaH+Fe2O3==2Fe+3NaOH （5）制備過程不合理，因為鹽酸易揮發(fā)，H2中混有HCl，導致產(chǎn)物中有NaCl 驗純方法不合理，如果有Na殘留，Na與水反應也產(chǎn)生H2；沒有考慮混入的NaCl 【解析】Ⅰ．（1）H2O2分子中兩個氧原子與氫原子形成共用電子對，兩個氧原子間也形成共用電子對，其電子式為： 。 （2）鎂可以在CO2中燃燒，生成MgO和C，化學方程式為：2Mg＋CO22MgO＋C。 （3）AgBr比AgCl更難溶，生成的淡黃色沉淀為了溴化銀，離子方程式為AgCl + Br－＝AgBr + Cl－。 （4）MnO4－→Mn2+，Mn的化合價降低5，C2O42－→2CO2，C的化合價升高2，根據(jù)化合價升降相等，變化可得：2MnO4－ + 5C2O42－ == 2Mn2+ + 10CO2↑，該反應只能在酸性條件下進行(因為生成Mn2+)，再根據(jù)原子數(shù)守恒可得完整的化學方程式：2MnO4－ + 5C2O42－ + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O Ⅱ．（1） 將4.80g甲加熱至完全分解，得到金屬鈉和2.24 L(已折算成標準狀況)的H2，則甲所含氫元素的質(zhì)量為0.1mol2gmol－1=0.2g，n(H)=0.2mol，鈉元素的質(zhì)量為4.6g，n(Na)=0.2mol，故甲的化學式為NaH。 （2）根據(jù)原子數(shù)守恒，甲與AlCl3反應還生成NaCl，化學方程式為：4NaH+AlCl3==NaAlH4+3NaCl。（3）NaAlH4氫元素為－1價，水中氫元素為+1價，兩考可發(fā)生歸中反應生成H2，H2既是氧化產(chǎn)物，也是還原產(chǎn)物，其它元素化合價不變，所以還有NaAlO2生成，化學方程式為：NaAlH4+2H2O＝NaAlO2+4H2↑。 （4）－1價的氫具有強還原性，可把Fe3+還原為鐵，化學方程式為：3NaH+Fe2O3==2Fe+3NaOH(若氧化產(chǎn)物為H2，還可以被Fe2O3繼續(xù)氧化)。 （5）該同學的制備過程不合理，因為鹽酸易揮發(fā)，H2中混有HCl，經(jīng)濃硫酸干燥時HCl不能除去，HCl與Na反應導致產(chǎn)物中有NaCl；驗純方法也不合理，若鈉有殘留，Na與水反應也產(chǎn)生H2，若混入NaCl，固體物質(zhì)也不純凈。 【考點定位】本題主要是考查化學基本概念、電子式、離子反應、氧化還原反應、考查無機物的推斷，新情境下化學方程式的書寫，實驗方案的評價等。涉及雙氧水、鎂、CO2、鹵化銀、鈉、鋁及其化合物等。 【注】本題分類與專題4、14 3．【xx重慶理綜化學】（15分）某汽車安全氣囊的產(chǎn)氣藥劑主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物質(zhì)。當汽車發(fā)生碰撞時，產(chǎn)氣藥劑產(chǎn)生大量氣體使氣囊迅速膨脹，從而起到保護作用。 （1）NaN3是氣體發(fā)生劑，受熱分解產(chǎn)生N2和Na，N2的電子式為 。 （2）Fe2O3是主氧化劑，與Na反應生成的還原產(chǎn)物為 （已知該反應為置換反應). （3）KClO4是助氧化劑，反應過程中與Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化學鍵的類型為 ，K的原子結(jié)構示意圖為 。 （4）NaHCO3是冷卻劑，吸收產(chǎn)氣過程中釋放的熱量而發(fā)生分解，其化學方程式為 。 （5）100g上述產(chǎn)氣藥劑產(chǎn)生的氣體通過堿石灰后得到N2 33.6L（標準狀況）。 ①用堿石灰除去的物質(zhì)為 ； ②該產(chǎn)氣藥劑中NaN3的質(zhì)量分數(shù)為 。 【答案】8.(15分) （1） （2）Fe (3)離子鍵和共價鍵 （4）2NaHCO3 Na2CO3 +CO2↑+H2O (5)①CO2 、H2O ② 65% 【解析】（1）氮原子最外層有5個電子，共用3對電子形成氮氣，則N2的電子式為。 （2）因為Fe2O3 與Na的反應為置換反應，所以Fe2O3作為氧化劑，與Na反應得電子生成Fe單質(zhì)。 （3）KClO4 屬于含氧酸鹽，所以KClO4含有化學鍵的類型為離子鍵和共價鍵，K是19號元素，原子結(jié)構示意圖為 （4）NaHCO3 熱穩(wěn)定性較差，受熱分解生成碳酸鈉、CO2 和水，方程式為2NaHCO3 Na2CO3 +CO2↑+H2O （5）①堿石灰的主要成分是NaOH和CaO，所以用堿石灰除去的物質(zhì)為CO2 、H2O； ②標準狀況下33.6LN2的物質(zhì)的量為1.5mol,根據(jù)N原子守恒，該產(chǎn)氣藥劑中NaN3的質(zhì)量分數(shù)為（1.523）65100100%=65%。 【考點定位】本題主要考查電子式，化學鍵類型，化學反應方程式的書寫，化學計算等知識。 【名師點晴】將電子式，氧化還原反應，置換反應，化學鍵的類型，原子結(jié)構示意圖，化學方程式的書寫，物質(zhì)的除雜，化學計算等基礎知識聯(lián)系起來，重在基礎，以汽車安全氣囊的反應原理作為命題背景，不僅關注社會熱點，聯(lián)系生產(chǎn)生活，還能考查學生在特定情境中應用所學知識分析問題、解決問題的能力，同時對提高學生的化學科學素養(yǎng)有著積極作用。 4．【xx北京理綜化學】（14分） 研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿，是當今海洋科學研究的前沿領域。 （1） 溶于海水的CO2主要以4種無機碳形式存在，其中HCO3-占95%，寫出CO2溶于水產(chǎn)生HCO3-的方程式： 。 （2） 在海洋循環(huán)中，通過右圖所示的途徑固碳。 ①寫出鈣化作用的離子方程式： 。 ②同位素示蹤法證實光合作用釋放出的O2只來自于H2O，用18O標記物質(zhì)的光合作用的化學方程式如下，將其補充完整： + ===(CH2O)x+x18O2+xH2O （3） 海水中溶解無機碳占海水總碳的95%以上，其準確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎，測量溶解無機 碳，可采用如下方法： ①氣提、吸收CO2，用N2從酸化后的還說中吹出CO2并用堿液吸收（裝置示意圖如下），將虛線框中的裝置補充完整并標出所用試劑。 ②滴定。將吸收液洗后的無機碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3，再用xmol/LHCl溶液滴定，消耗ymlHCl溶液，海水中溶解無機碳的濃度= mol/L。 （4） 利用右圖所示裝置從海水中提取CO2，有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。 ①結(jié)合方程式簡述提取CO2的原理： 。 ②用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水，合格后排回大海。處理至合格的方法是 。 【答案】（1）CO2+H2OH2CO3，H2CO3HCO3－+H+ （2）①Ca2++2HCO3－===CaCO3↓+CO2+H2O ②xCO2 2xH218O （3）① ②xy/z （4）①a室：2H2O-4e－=O2↑+4H+，H+通過陽離子膜進入b室，發(fā)生反應：HCO3－+H+=CO2↑+H2O。②c室的反應：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至接近裝置入口海水的pH 【考點定位】考查鹽類水解、方程式書寫、化學實驗、化學平衡移動、電解、化學計算等。 【名師點晴】本題以CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿為素材，考查有關化學反應原理知識，難度不大，要求學生掌握弱電解質(zhì)的電離、化學方程式的書寫以及利用守恒觀點配平方程式，第（3）小問責考查學生化學實驗設計與計算能力，第（4）問利用電化學利用理論從海水中提取CO2，有利于減少環(huán)境溫室氣體含量，體現(xiàn)了化學與環(huán)境保護、理論與實際相結(jié)合的特點。 【注】本題分類與專題14、10 5．【xx海南化學】（8分）單質(zhì)Z是一種常見的半導體材料，可由X通過如下圖所示的路線制備，其中X為Z的氧化物，Y為氫化物，分子結(jié)構與甲烷相似，回答下列問題： （1）能與X發(fā)生化學反應的酸是 ；由X制備Mg2Z的化學方程式為 。 （2）由Mg2Z生成Y的化學反應方程式為 ，Y分子的電子式為 。 （3）Z、X中共價鍵的類型分別是 。 【答案】（1）氫氟酸；SiO2+4Mg2MgO+Mg2Si； （2）Mg2Si+4HCl=2 MgCl2+SiH4↑；； （3）非極性（共價鍵）、極性（共價鍵） 【解析】Z為半導體單質(zhì)，則Z是Si元素；Si可與氫氟酸反應；其氧化物為二氧化硅，根據(jù)反應的流程圖可知，二氧化硅與Mg反應生成Mg2Si，Mg2Si與鹽酸反應生成的Y為氫化物，則Y的分子式是SiH4，加熱分解可得到Si單質(zhì)。其余問題可解。 【考點定位】考查以Si為載體的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化的判斷。 【名師點睛】將硅及其化合物的性質(zhì)與化學鍵的判斷、電子式的書寫和化學方程式的書寫放在一起考查了學生對硅及其化合物的性質(zhì)掌握的熟練程度，考查學生的閱讀材料接收信息的能力、推理能力、規(guī)范書寫化學用語的能力。注意把握硅及其化合物的特殊性，靈活運用題給信息是解題的關鍵。 6．【xx上海化學】（本題共12分） 過氧化鈣（CaO2）是一種白色、無毒、難溶于水的固體，能殺菌消毒，廣泛用于果蔬保鮮、空氣凈化、污水處理等方面。工業(yè)生產(chǎn)過程如下： ①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2； ②不斷攪拌的同時加入30% H2O2，反應生成CaO28H2O沉淀； ③經(jīng)過陳化、過濾，水洗得到CaO28H2O，再脫水干燥得到CaO2。 完成下列填空 （1）第①步反應的化學方程式為 。第②步反應的化學方程式為 。 （2）可循環(huán)使用的物質(zhì)是 。 工業(yè)上常采用Ca(OH)2過量而不是H2O2過量的方式來生產(chǎn)，這是因為 。 （3）檢驗CaO28H2O是否洗凈的方法是 。 （4）CaO28H2O加熱脫水的過程中，需不斷通入不含二氧化碳的氧氣，目的是 、 。 （5）已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。下圖是實驗室測定產(chǎn)品中CaO2含量的裝置（夾持裝置省略）。 若所取產(chǎn)品質(zhì)量是m g，測得氣體體積為V mL（已換算成標準狀況），則產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)為 （用字母表示）。 過氧化鈣的含量也可用重量法測定，需要測定的物理量有 。 【答案】（1）2NH4Cl+ Ca(OH)2=CaCl2+2NH3?H2O。CaCl2+ H2O2+ 8H2O+2 NH3=CaO28H2O↓+2NH4Cl； （2）NH4Cl；溶液顯堿性，就可以抑制CaO28H2O的溶解，從而提高產(chǎn)品的產(chǎn)率。H2O2是弱酸性，會促進CaO28H2O的溶解，對物質(zhì)的制取不利。 （3）取最后一次洗滌溶液，向其中加入AgNO3溶液，再滴加幾滴稀硝酸，若無白色沉淀產(chǎn)生，就證明洗滌干凈，否則沒有洗滌干凈。 （4）抑制CaO28H2O分解，防止過氧化鈣與二氧化碳反應。 （5）；樣品質(zhì)量、完全分解后剩余固體的質(zhì)量。 【解析】 （1）第①步在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2，二者發(fā)生復分解反應，反應的化學方程式為2NH4Cl+ Ca(OH)2=CaCl2+2NH3?H2O。②不斷攪拌的同時加入30% H2O2，反應生成CaO28H2O沉淀，反應的化學方程式是：CaCl2+ H2O2+ 8H2O+2 NH3=CaO28H2O↓+2NH4Cl； （2）根據(jù)上述32題分析可知，可循環(huán)使用的物質(zhì)是NH4Cl。工業(yè)上常采用Ca(OH)2過量而不是H2O2過量的方式來生產(chǎn)，這是因為Ca(OH)2過量，是溶液顯堿性，就可以減少CaO28H2O的溶解，從而可以提高產(chǎn)品的產(chǎn)率 （3）CaO28H2O是從含有NH4Cl的溶液中過濾出來的，若CaO28H2O洗滌干凈，則表明上不含有NH4Cl電離產(chǎn)生的NH4+或Cl-，所以檢驗CaO28H2O是否洗凈的方法是取最后一次洗滌溶液，向其中加入AgNO3溶液，再滴加幾滴稀硝酸，若無白色沉淀產(chǎn)生，就證明洗滌干凈，否則沒有洗滌干凈。 （4）CaO28H2O加熱脫水的過程中，會發(fā)生反應：CaO28H2OCa(OH)2+H2O2+ 6H2O；2H2O22H2O+ O2↑。若通入氧氣中含有二氧化碳，就會與分解反應產(chǎn)生的Ca(OH)2反應，使反應正向進行，同時通入氧氣，就可以使是裝置中H2O2分解率降低，因而可以得到更多的CaO2。 （5）已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。反應的方程式是。根據(jù)方程式可知，每有2mol CaO2發(fā)生反應，會產(chǎn)生1mol O2，氧氣在標準狀況下體積是22.4L?，F(xiàn)在產(chǎn)生標準狀況下的氧氣體積是V mL，則氧氣的物質(zhì)的量是n(O2)=V10-3L/22.4L/mol= V/22.410-3mol；則反應的CaO2的物質(zhì)的量是n(CaO2)= 2 n(O2)=V/11.210-3mol，則產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)為φ=[n(CaO2)?Mm] 100％= [V/11.210-3mol72g/molm] 100％=. 過氧化鈣的含量也可用重量法測定，需要測定的物理量有灼燒前過氧化鈣的質(zhì)量及物質(zhì)質(zhì)量不再發(fā)生改變時剩余固體的質(zhì)量。 【考點定位】考查CaO2 的制取原理、操作、及物質(zhì)洗滌、純度的測量的知識。 【名師點睛】物質(zhì)反應時反應條件不同，發(fā)生的反應不同，要結(jié)合反應條件及物質(zhì)的性質(zhì)書寫相應的反應方程式。在物質(zhì)制取時，要從平衡移動角度分析反應條件的控制的意義，應用物質(zhì)的量的有關關系、元素在反應中的守恒關系進行物質(zhì)純度計算。