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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1、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Mg2B2O5H2O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Mg2B2O5H2O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

2、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） Mg2B2O5H2O+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

3、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Mg2B2O5H2O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

4、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

5、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= A

6、gBr + 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：

7、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0.1

8、mol2gmol1=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Fe2O

9、3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

10、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 (

11、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 、

12、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（1.523）65100100%=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

13、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

14、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+H2OxCO2 2xH218O（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