2014年高考化学走出题海之黄金30题系列专题01 经典母题30题2（解析版）【试题21】下表中列出五种短周期元素A、B、C、D、E的信息，请推断后回答：（1）写出C元素在周期表中的位置，写出D元素最高价氧化物的水化物电子式；（2）写出B单质与水反应的离子．．方程式；（3）元素A和D形成的某种化合物可作为呼吸面具中氧气的来源，写出得到氧气反应的主要化学方程式；（4）X的水溶液显（填“酸”、“碱”或“中”）性，用离子．．方程式解释其原因是；（5）已知E元素的某种氢化物Y与A2的摩尔质量相同，Y与空气组成的燃料电池中，电解质溶液是30％的KOH溶液，该电池放电时正极．．的电极反应式为；（6）若使用Y—空气燃料电池精炼铜，当得到精铜80 g时，燃料电池中转移的电子数为N A。
【答案】（1）第三周期VIA族；；（2）Cl2 + H2O Cl－+ H+ + HClO；（3）2Na2O2 + 2CO2＝2Na2CO3 + O2；（4）酸；NH4++ H2O NH3·H2O + H+；（5）O2＋2H2O＋4e－== 4OH－；（6）2.5。
【解析】+ 2CO2 == 2Na2CO3 + O2。
考点：考查元素的推断及性质、化学方程式、离子方程式的书写、原电池反应原理及应用的知识【试题22】工业上利用铬铁矿(FeO Cr2O3)冶炼铬的工艺流程如下:（1）实验室焙烧铬铁矿可选用的装置是__________（填序号）。
（2）完成下列化学方程式（在横线上填写物质的化学式及计量数）：4CrO42－＋6S＋7H2O＝4Cr(OH)3↓＋3S2O32－＋_____________。
（3）操作I包括过滤与洗涤，简述实验室中洗涤沉淀的操作：__________________。
（4）Cr(OH)3和Al(OH)3类似，也是两性氢氧化物，写出Cr(OH)3溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式________________________________。
（5）由Cr 2O 3冶炼Cr 的化学方程式为____________________________。
（6）目前有一种采用以铬酸钠(Na 2CrO 4)为原料，用电化学法制备重铬酸钠(Na 2Cr 2O 7)的实验装置如下图所示（已知：2CrO 42－＋2H ＋Cr 2O 72－＋H 2O ）。
①写出阴极的电极反应式为________________________________________。
②电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na ＋物质的量由a mol 变为b mol ，则此时铬酸钠的转化率为___。
【答案】（1）d （2分，大写字母不得分） （2）2OH -（2分，计量数写错、化学式写错均不得分）（3）将蒸馏水沿玻璃棒慢慢倒入漏斗中浸没沉淀（1分），待水流尽后，再重复操作2～3次（1分）(共2分，合理答案即可)（4）Cr(OH)3 + OH - ＝CrO 2- + 2H 2O （2分，化学式写错、不配平均不得分，写化学方程式不得分）（5）Cr 2O 3 + 2Al=======高温2Cr + Al 2O 3 （2分，不写反应条件不扣分，化学式写错、不配平不得分）（6）①2H + + 2e - ＝H 2↑（或2H 2O ＋2e －＝2OH －＋H 2↑）（2分，化学式写错、不配平均不得分）(2分)②2（a －b ）a×100% (2分，合理答案即可) 【解析】②电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na＋物质的量由a mol变为b mol。
所以根据电荷守恒可知，阴极区生成氢氧化钠的物质的量是（a－b）mol，所以消耗氢离子的物质的量是（a－b）mol，因此根据方程式2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O可知，消耗铬酸钠的物质的量是（a－b）mol。
反应前铬酸钠的物质的量是0.5amol，所以铬酸钠的转化率是（a－b）mol0.5amol×100%＝2（a－b）a×100%。
考点：考查化学实验基本操作、方程式配平、方程式书写、金属冶炼以及电解原理的应用与计算【试题23】镁、铝、铁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用I：实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：（1）已知25℃时K sp[Mg(OH)2]＝1．8×10-11，K sp[Al(OH)3]＝3×10-34，该温度下向浓度均为0．01 mol·L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水，先生成沉淀(填化学式)。
（2）高温焙烧时发生反应的化学方程式，洗涤沉淀时的方法是。
（3）常温下如果向AlCl3饱和溶液中不断通人HCl气体，可析出AlCl3·6H2O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：。
Ⅱ：某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。
为此，他们设计了如下装置验证所产生的气体。
（1）G装置的作用是。
（2）证明有SO2生成的现象是，为了证明气体中含有氢气，装置E和F 中加入的试剂分别为、。
（3）若将铁丝换成铜丝，反应后的溶液没有出现预计的蓝色溶液，而出现了大量白色固体，原因是。
【答案】I（1）Al(OH)3 （2）2Al(OH)3+Mg(OH)2＝MgAl2O4+4H2O （2分）向置于过滤器上的沉淀加蒸馏水至完全没过沉淀，待其自然流尽后，重复二到三次即可（2分）（3）AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl3•6H2O(s)Al3+(aq)+3Cl‾(aq)+6H2O(l)，通入HCl气体使溶液中c(Cl‾)增大，平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl3•6H2O 晶体。
（3分）II（1）防止空气中的H2O进入F（2分）（2）酸性高锰酸钾溶液褪色（2分）CuO、CuSO4（各1分）（3）浓硫酸中的水很少（2分）【解析】（2）SO2具有还原性，能被酸性KMnO4溶液氧化，所以证明有SO2生成的现象是酸性高锰酸钾溶液褪色；为了证明气体中含有氢气，装置E和F中加入的试剂分别为CuO、CuSO4，若含有H2，H2可把CuO还原为Cu，生成的H2O能与CuSO4反应生成蓝色的CuSO4•5H2O。
（3）浓硫酸中的水很少，CuSO4没有溶解，以CuSO4固体的形式存在，为白色。
考点：考查化学流程的分析、化学方程式的书写、沉淀溶解平衡、化学实验方案的分析【试题24】含硫物质燃烧会产生大量烟气，主要成分是SO2、CO2、N2、O2 。
某研究性学习小组在实验室利用下列装置制备模拟烟气，并测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率。
回答下列问题：I.模拟烟气的制备（1）用A装置制SO2，化学反应方程式为。
（2）用B装置制CO2，使用该装置优点的是。
（3）将制得的气体与空气充分混合，获得模拟烟气用于后续实验。
II.测定烟气中SO2的体积分数（4）将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置，其中C、D中盛有的药品分别是、。
（填序号）①KMnO 4溶液 ②饱和NaHSO 3溶液 ③饱和Na 2CO 3溶液 ④饱和NaHCO 3溶液（5）若模拟烟气的流速为amL/min ，若t 1分钟后，测得量筒内液体体积为VmL ，则SO 2的体积分数是 。
III.测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率（已转化的SO 2占原有SO 2的百分比）（6）将模拟烟气通过转化器E 装置，E 装置中盛有FeCl 2、FeCl 3的混合溶液，常温下，它可催化SO 2与O 2的反应，以达到脱硫目的。
写出催化剂参与反应过程的离子方程式 ①SO 2+2H 2O+2Fe 3+＝SO 42-+2Fe 2++4H + ② 。
（7）若模拟烟气仍以amL/min 的流速通过转化器E 装置，t 2分钟后，向E 装置中加入酸化的BaCl 2溶液得到白色浑浊液，经 、洗涤、 、称量，得到mg 固体。
若实验的气体体积已折算为标准状况，则该转化器的脱硫效率是 。
【答案】I.（1）Na 2SO 3+H 2SO 4（浓）＝Na 2SO 4+H 2O+SO 2↑（2分）（2）可以随时控制反应的发生和停止（2分）II ．（4）① ④（各1分）（5）11)(100at V at -%（2分）（6）4Fe 2++O 2+4H +＝2H 2O+4Fe 3+（2分）（7）过滤 （1分） 干燥 （1分） ()V at t m t -⋅⋅⋅12123322400（3分） 【解析】铁离子，则反应的离子方程式为4Fe 2++O 2+4H +＝2H 2O+4Fe 3+。
（7）所得白色沉淀是硫酸钡，层溶液中分离出硫酸钡的操作应该是过滤、洗涤、干燥、称量。
根据（5）中SO 2的含量可知，理论上应该生成硫酸钡的质量为t 1a －V t 1a ×t 2a 22400×233，因此该转化器的脱硫效率是m t 1a －V t 1a ×t 2a 22400×233＝22400t 1m 233t 2（t 1a －V ） 考点：考查SO 2制备、性质检验、实验方案设计与评价以及含量测定等【试题25】铁屑可用于地下水脱氮，其实验室研究步骤如下：Ⅰ、将铁屑浸泡在0.5 mol/L 盐酸中进行预处理。
Ⅱ、30 min 后，用去离子水反复冲洗，至冲洗后液体的pH 为中性。
在N 2保护下烘干备用。
Ⅲ、在蒸馏水中加入硝酸钾配制硝酸钾溶液。
Ⅳ、将酸预处理后的铁屑加入硝酸钾溶液中。
请回答：（1）盐酸溶解Fe 2O 3的离子方程式是 。
（2）烘干时需要在N 2保护下进行的原因是 。
（3）将步骤Ⅱ中冲洗后的溶液在空气中加热蒸发灼烧，最终得到的固体是 。
（4）将酸性条件下，铁与NO 3－反应的离子方程式补充完整：（5）已知活性炭能吸附NH 4＋ 、OH －。
步骤Ⅳ中操作时将铁屑和活性炭同时加入硝酸钾溶液中，可以提高脱氮的效果，其原因是 。
（6）研究表明溶液pH 会影响铁屑脱氮的效果，反应体系的pH 分别控制在4 和8.5 时，NO 3－的去除率分别为90% 和15%。
正常地下水中含有CO 32－，会影响脱氮的效果，用化学用语和文字简述其原因 。
【解析】试题分析：（1）盐酸能与金属氧化物发生反应得到可溶性盐酸盐和水，HCl溶解Fe2O3的离子方程式是Fe2O3+面阻止反应进行。
考点：考查铁屑在地下水脱氮中的应用的知识【试题26】氨气在科研、生产中有广泛应用。
（1）在三个1L的恒容密闭容器中，分别加入0.1mol N2和0.3mol H2发生反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH1＜0，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中c（N2）随时间（t）的变化如图所示（T表示温度）。
①实验Ⅲ在前10分钟内N2平均反应速率v（N2）＝；（写出计算过程）②与实验Ⅱ相比，实验Ⅰ、实验Ⅲ分别采用的实验条件可能为、。