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2019-2020年高考化學(xué)三輪復(fù)習(xí) 元素推斷（一）同步訓(xùn)練 1． 2．（xx年福建質(zhì)檢）某銨態(tài)氮肥由W、X、Y、Z等4種短周期元素組成，其中W的原子半徑最小。 I．若Y、Z同主族，ZY2是形成酸雨的主要物質(zhì)之一。 （1）將X、Y、Z的元素符號(hào)填在右圖所示元素周期表（局部）中的相應(yīng)位置上。 （2）X的最髙價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的稀溶液與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。 （3）一定條件下，1 mol XW3氣體與O2完全反應(yīng)生成X元素的單質(zhì)和液態(tài)水，放出 382.8 kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。 II．若Z是形成化合物種類最多的元素。 （4）該氮肥的名稱是______（填一種）。 （5）HR是含Z元素的一元酸。室溫時(shí)，用0.250 molL-1 NaOH溶液滴定25.0 mL HR溶液時(shí)，溶液的pH變化情況如右圖所示。其中，a點(diǎn)表示兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)。 ①右圖中x______7(填“>”、“<”或“=”）。 ②室溫時(shí)，HR的電離常數(shù)Ka=_________（填數(shù)值）。 3．中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站數(shù)據(jù)顯示，顆粒物(PM2.5等)為連續(xù)霧霾過(guò)程影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物，其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此，對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ⑴ 將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣。若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表： 離子 K+ Na+ NH SO NO Cl－ 濃度/mol?L－1 410－6 610－6 210－5 410－5 310－5 210－5 根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算PM2.5待測(cè)試樣的pH ＝　 　。 N2(g) 2N 2O 2NO 945kJ/mol 498kJ/mol O2(g) 2(-630kJ/mol) ⑵ NOx是汽車尾氣的主要污染物之一。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下： ① N2(g)＋O2(g)2NO(g) △H＝　 　。 ② 當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí)，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式　 　。 ③ 汽車汽油不完全燃燒時(shí)還產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO： 2CO(g)＝2C(s)＋O2(g),已知該反應(yīng)的△H＞0，該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)？　 　。你的依據(jù)是　 　。 ⑶ 碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時(shí)又能制得氫氣，具體流程如下： ① 用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)　 　。 ② 用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是 　 　 。 ③ 用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH）表示），NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量、長(zhǎng)壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為：Ni(OH)2＋MNiO(OH)＋MH，電池放電時(shí)， 負(fù)極電極反應(yīng)式為　 　； 充電完成時(shí)，全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)，若繼續(xù)充電，將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2，O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時(shí)，陰極電極反應(yīng)式為　 　。 4．(3)某化學(xué)小組欲在實(shí)驗(yàn)室中研究CuS焙燒的反應(yīng)過(guò)程，查閱資料得知在空氣條件下焙燒CuS時(shí)，固體質(zhì)量變化曲線及SO2生成曲線如下圖所示。 ①CuS礦樣在焙燒過(guò)程中，有Cu2S、CuOCuSO4、CuSO4、CuO生成，轉(zhuǎn)化順序?yàn)椋? 第①步轉(zhuǎn)化主要在200～300oC范圍內(nèi)進(jìn)行，該步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為 。 ②300～400oC范圍內(nèi)，固體質(zhì)量明顯增加的原因是 ，上圖所示過(guò)程中，CuSO4固體能穩(wěn)定存在的階段是 (填下列各項(xiàng)中序號(hào))。 a．一階段 b、二階段 c、三階段 d、四階段 ③該化學(xué)小組設(shè)計(jì)如下裝置模擬CuS礦樣在氧氣中焙燒第四階段的過(guò)程，并驗(yàn)證所得氣體為SO2和O2的混合物。 a．裝置組裝完成后，應(yīng)立即進(jìn)行的一項(xiàng)操作是 。 b．當(dāng)D裝置中產(chǎn)生白色沉淀時(shí)，便能說(shuō)明第四階段所得氣體為SO2和O2的混合物。你認(rèn)為裝置D中原來(lái)盛有的溶液為 溶液。 c．若原CuS礦樣的質(zhì)量為l0．0 g，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，保持溫度在760oC左右持續(xù)加熱，待礦樣充分反應(yīng)后，石英玻璃管內(nèi)所得固體的質(zhì)量為8．0 g，則原礦樣中CuS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。 5．A、B、C、D、E均為短周期元素，且原子序數(shù)依次增大；A的主族序數(shù)、周期數(shù)、原子序數(shù)均相同；B為非金屬元素，其單質(zhì)有多種同素異形體，其中一種可作電極材料；C是植物生長(zhǎng)所需的主要元素之一；D和A可形成化合物A2D和A2D2，且A2D是最常見(jiàn)的溶劑；E原子次外層電子數(shù)等于其它層電子數(shù)之和，則： （1）E的離子結(jié)構(gòu)示意圖為 ，B、C、D、E與A形成的化合物中穩(wěn)定性最強(qiáng)的 是 （填化學(xué)式）。 （2）在加熱和Cu作催化劑時(shí)，化合物B2A5DA與D2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （3）A—E五種元素中，含同一元素的各類物質(zhì)能實(shí)現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化的有 （填元素符號(hào)）。單質(zhì) 氧化物X 氧化物Y 酸 6．（12分）高純晶體硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料。 （1）硅元素位于周期表的______周期______族，在周期表的以下區(qū)域中，可以找到類似硅的半導(dǎo)體材料的是________（填字母序號(hào)）。 a. 過(guò)渡元素區(qū)域 b. 金屬和非金屬元素的分界線附近c(diǎn). 含有氟、氯、硫、磷等元素的區(qū)域 （2）工業(yè)上用石英砂和焦炭可制得粗硅。已知： 請(qǐng)將以下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式補(bǔ)充完整： SiO2(s) + 2C(s) = Si(s) + 2CO(g) △H = ________ （3）粗硅經(jīng)系列反應(yīng)可生成硅烷（SiH4），硅烷分解生成高純硅。已知硅烷的分解溫度遠(yuǎn)低于甲烷，用原子結(jié)構(gòu)解釋其原因： _________， （4）將粗硅轉(zhuǎn)化成三氯氫硅（SiHCl3），進(jìn)一步反應(yīng)也可制得高純硅。 ①SiHCl3中含有的SiCl4、AsCl3等雜質(zhì)對(duì)晶體硅的質(zhì)量有影響。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，可用________ 方法提純SiHCl3。 物質(zhì) SiHCl3 SiCl4 AsCl3 沸點(diǎn)/℃ 32.0 57.5 131.6 一定條件 ②用SiHCl3制備高純硅的反應(yīng)為 SiHCl3 (g) + H2(g) Si(s) + 3HCl(g)， 不同溫度下，SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)物的投料比（反應(yīng)初始時(shí)，各反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比）的變化關(guān)系如右圖所示。下列說(shuō)法正確的是________（填字母序號(hào)）。 a. 該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大 b. 橫坐標(biāo)表示的投料比應(yīng)該是 c. 實(shí)際生產(chǎn)中為提高SiHCl3的利用率，應(yīng)適當(dāng)升高溫度 7．分別在a、b、c三種條件下回收腐蝕廢液中的銅，取充分反應(yīng)后的粉末各3.000 g分別放入甲、乙、丙三個(gè)燒杯中，再加入100 mL 0.5 molL－1的硫酸，水浴加熱（70 ℃），攪拌，進(jìn)行除鐵處理。分別在第10、20、30、40、50 min時(shí)，用吸管移取0.5 g左右的銅試樣于試管內(nèi)，測(cè)定銅粉中鐵的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），其結(jié)果如下圖所示。 你認(rèn)為除鐵效果最好的是 （填“a”、“b”或“c”），其原因是 。 ③用還原鐵粉處理腐蝕廢液得到的3.000 g銅粉中含鐵的質(zhì)量為 ；第10 min時(shí)，乙燒杯中溶解掉的Fe的質(zhì)量為 。 參考答案 1．（1）①Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 或C＋2H2SO4(濃) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O（2分）（其他合理也給分） ②S（s）＋O2（g）＝SO2（g）　ΔH＝－574.0 kJmol－1（2分） （2）①AlO2-＋2H2OAl(OH)3＋OH-（2分） ②（Ⅰ）2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋（2分）（其他合理也給分） （Ⅱ）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3（2分） （Ⅲ）氫碘酸（或HI）（1分）　2Fe（OH）3＋2I－＋6H＋＝2Fe2＋＋I(xiàn)2＋6H2O（2分） （3）NaK2（2分） 2【解析】氨態(tài)氮肥一定有NH4+，確定元素H和N；結(jié)合原子半徑信息確定W為H。 I中，從形成酸雨的主要物質(zhì)之一且構(gòu)成元素同族推出SO2，W、X、Y、Z依次為H、N、O、S。按要求填寫(xiě)元素在周期表中的位置，書(shū)寫(xiě)銅與稀硝酸的化學(xué)反應(yīng)方程式，書(shū)寫(xiě)NH3與O2生成N2和H2O的熱化學(xué)方程式。II中，形成化合物最多的元素Z為C， 常見(jiàn)的含碳元素的銨態(tài)氮肥有碳酸銨、碳酸氫銨。再結(jié)合反應(yīng)原理的知識(shí)進(jìn)一步考查。 【答案】（1） （2）3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O （3）4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2 (g)＋6H2O (l) △H＝－1531.2 kJmol－1（或其它合理答案） （4）碳酸氫銨（或其它合理答案） （5）> 5.010－6 3．⑴4⑵+183 kJmol－1 2NO＋2CO2CO2＋N2 不能 該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng) ⑶SO2＋I(xiàn)2＋2H2O＝SO＋2I－＋4H+ HI分解為可逆反應(yīng)，及時(shí)分離出產(chǎn)物H2，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行 MH＋OH－－e－＝H2O＋M 4O2＋4e－＋2H2O＝4OH－ 4． 5．【解析】先根據(jù)文字?jǐn)⑹鲆来瓮瞥鲈谹、B、C、D、E分別是H、C、N、O、S。接著考查離子結(jié)構(gòu)示意圖、氫化物穩(wěn)定性比較、有機(jī)物性質(zhì)、元素轉(zhuǎn)化關(guān)系等。 （1） H2O （2）2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O （3）N、S、O。 6．（1）三（1分） ⅣA （1分） b （2）+638.4 kJmol－1（不寫(xiě)“+”不扣分，單位寫(xiě)錯(cuò)扣1分） （3）C和Si最外層電子數(shù)相同（或“是同主族元素”），C原子半徑小于Si（或“C原子電子層數(shù)少于Si”） （4）①蒸餾（或分餾） ②a、c 7②a 使用細(xì)鐵粉，還原得細(xì)銅粉，銅粉顆粒越小，與酸接觸的表面積越大，內(nèi)部的鐵與酸反應(yīng)越快，即除鐵效率越高 ③0.1200 g 0.0455 g