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2015年高考化学真题分项解析 专题14《无机综合与推断》.doc

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2015年高考化学真题分项解析 专题14《无机综合与推断》.doc

专题14:无机综合与推断1【2015新课标卷理综化学】(14分)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:回答下列问题:(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,还可采取的措施有_(写出两条)。(2)利用 的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是_(写化学式)。(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是_。 然后再调节溶液的pH约为5,目的是_。(4)“粗硼酸”中的主要杂质是 (填名称)。(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为_。(6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程_。【答案】(1) Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3;减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度。(2) Fe3O4; SiO2和CaSO4;(3)将Fe2+氧化为Fe3+;使Al3+与Fe3+形成氢氧化物而除去。(4)(七水)硫酸镁(5)(6) 2H3BO3 B2O3+3HO B2O3+3Mg 3MgO+2B【考点定位】元素及其化合物知识;化学工艺常识;物质结构。本题是以化学工艺为素材,选材冷僻,试题难度为很难等级。【名师点晴】我认为这道题是一道好题,层次分明,有区分度。本题有考查“双基”提速措施;四氧化三铁的磁性;制单质硼的反应。也有考查知识综合运用能力Mg2B2O5·H2O与硫酸反应;净化除杂两步实验操作的作用;两处成分的判断。甚至还有思维最近发展区的考查硫酸镁的结晶水数目(如果将结晶水作为计分点的话);硼氢化钠的电子式。考生都有可能得分,但完全闯过三关的考生应该不多。(2)问中四氧化三铁的考查,命题者做了一种很高级的处理去理想化。中学化学里学到四氧化三铁(象铁丝在纯氧中燃烧所得的无定形产物)和酸可以反应,但是天然的四氧化三铁和酸是不反应的。命题者的这种处理不会影响大部分考生的得分,因为问题情景中只有四氧化三铁有磁性(中学双基)。2【2015浙江理综化学】(6分) 请回答:(1)H2O2的电子式_。(2)镁燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由_。(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式_。(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:( )MnO4( )C2O42+_( )Mn2+( )CO2_(12分) 化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2,甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。请推测并回答:(1)甲的化学式_。(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式_。(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式_。(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程发生反应的化学方程式 。(5)某同学认为:用惰性气体赶尽反应体系中的空气,将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,得到固体物质即为纯净的甲;取该固体物质与水反应,若能产生H2,即可证明得到的甲一定是纯净的。判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由_。【答案】(1) (2)2MgCO22MgOC (3) AgCl + Br= AgBr + Cl (4) 2MnO4 + 5C2O42 + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2+ 8H2O(1)NaH (2) 4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl(3)NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2 (4) 3NaH+Fe2O3=2Fe+3NaOH(5)制备过程不合理,因为盐酸易挥发,H2中混有HCl,导致产物中有NaCl验纯方法不合理,如果有Na残留,Na与水反应也产生H2;没有考虑混入的NaCl【解析】(1)H2O2分子中两个氧原子与氢原子形成共用电子对,两个氧原子间也形成共用电子对,其电子式为: 。(2)镁可以在CO2中燃烧,生成MgO和C,化学方程式为:2MgCO22MgOC。 (3)AgBr比AgCl更难溶,生成的淡黄色沉淀为了溴化银,离子方程式为AgCl + BrAgBr + Cl。(4)MnO4Mn2+,Mn的化合价降低5,C2O422CO2,C的化合价升高2,根据化合价升降相等,变化可得:2MnO4 + 5C2O42 = 2Mn2+ + 10CO2,该反应只能在酸性条件下进行(因为生成Mn2+),再根据原子数守恒可得完整的化学方程式:2MnO4 + 5C2O42 + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2+ 8H2O(1) 将4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2,则甲所含氢元素的质量为0.1mol×2g·mol1=0.2g,n(H)=0.2mol,钠元素的质量为4.6g,n(Na)=0.2mol,故甲的化学式为NaH。(2)根据原子数守恒,甲与AlCl3反应还生成NaCl,化学方程式为:4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl。(3)NaAlH4氢元素为1价,水中氢元素为+1价,两考可发生归中反应生成H2,H2既是氧化产物,也是还原产物,其它元素化合价不变,所以还有NaAlO2生成,化学方程式为:NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2。(4)1价的氢具有强还原性,可把Fe3+还原为铁,化学方程式为:3NaH+Fe2O3=2Fe+3NaOH(若氧化产物为H2,还可以被Fe2O3继续氧化)。(5)该同学的制备过程不合理,因为盐酸易挥发,H2中混有HCl,经浓硫酸干燥时HCl不能除去,HCl与Na反应导致产物中有NaCl;验纯方法也不合理,若钠有残留,Na与水反应也产生H2,若混入NaCl,固体物质也不纯净。【考点定位】本题主要是考查化学基本概念、电子式、离子反应、氧化还原反应、考查无机物的推断,新情境下化学方程式的书写,实验方案的评价等。涉及双氧水、镁、CO2、卤化银、钠、铝及其化合物等。【注】本题分类与专题4、143【2015重庆理综化学】(15分)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时,产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。 (1)NaN3是气体发生剂,受热分解产生N2和Na,N2的电子式为 。 (2)Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为 (已知该反应为置换反应). (3)KClO4是助氧化剂,反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化学键的类型为 ,K的原子结构示意图为 。 (4)NaHCO3是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而发生分解,其化学方程式为 。 (5)100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N2 33.6L(标准状况)。用碱石灰除去的物质为 ;该产气药剂中NaN3的质量分数为 。【答案】8.(15分) (1) (2)Fe (3)离子键和共价键 (4)2NaHCO3 Na2CO3 +CO2+H2O (5)CO2 、H2O 65% 【解析】(1)氮原子最外层有5个电子,共用3对电子形成氮气,则N2的电子式为。 (2)因为Fe2O3 与Na的反应为置换反应,所以Fe2O3作为氧化剂,与Na反应得电子生成Fe单质。 (3)KClO4 属于含氧酸盐,所以KClO4含有化学键的类型为离子键和共价键,K是19号元素,原子结构示意图为(4)NaHCO3 热稳定性较差,受热分解生成碳酸钠、CO2 和水,方程式为2NaHCO3 Na2CO3 +CO2+H2O(5)碱石灰的主要成分是NaOH和CaO,所以用碱石灰除去的物质为CO2 、H2O; 标准状况下33.6LN2的物质的量为1.5mol,根据N原子守恒,该产气药剂中NaN3的质量分数为(1.5×2÷3)×65÷100×100%=65%。【考点定位】本题主要考查电子式,化学键类型,化学反应方程式的书写,化学计算等知识。【名师点晴】将电子式,氧化还原反应,置换反应,化学键的类型,原子结构示意图,化学方程式的书写,物质的除杂,化学计算等基础知识联系起来,重在基础,以汽车安全气囊的反应原理作为命题背景,不仅关注社会热点,联系生产生活,还能考查学生在特定情境中应用所学知识分析问题、解决问题的能力,同时对提高学生的化学科学素养有着积极作用。4【2015北京理综化学】(14分)研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。(1) 溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HCO3-占95%,写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式: 。(2) 在海洋循环中,通过右图所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式: 。同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O,用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整: + =(CH2O)x+x18O2+xH2O(3) 海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础,测量溶解无机 碳,可采用如下方法:气提、吸收CO2,用N2从酸化后的还说中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下),将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO3,再用xmol/LHCl溶液滴定,消耗ymlHCl溶液,海水中溶解无机碳的浓度= mol/L。(4) 利用右图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取CO2的原理: 。用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是 。【答案】 (1)CO2+H2OH2CO3,H2CO3HCO3+H+ (2)Ca2+ 2HCO3= CaCO3+ CO2+H2O xCO2  2x H218O (3) xy/z  (4)a室:2H2O-4e= O2+4H+,H+通过阳离子膜进入b室,发生反应:HCO3+H+= CO2+H2O。 c室的反应:2H2O+2e-=2OH-+H2,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH 【考点定位】考查盐类水解、方程式书写、化学实验、化学平衡移动、电解、化学计算等。【名师点晴】本题以CO2在海洋中的转移和归宿为素材,考查有关化

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