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文檔簡介

1、專題復(fù)習(xí)資料的使用建議:一、資料沒有明確界定為學(xué)案還是教案,故在使用時請根據(jù)自己教學(xué)方式的需要重新整理再印發(fā)給學(xué)生,解題思路分析、有關(guān)的解釋答案等是否印給學(xué)生請自行斟酌。一切以有利于調(diào)動學(xué)生的主動學(xué)習(xí)、主動反思為準(zhǔn),充分發(fā)揮資料的作用。二、由于在專題復(fù)習(xí)階段,要在審題能力、分析能力、表達(dá)能力上有所突破,故課堂上應(yīng)給足學(xué)生審題、分析、表達(dá)的機會,且老師應(yīng)指導(dǎo)到位。所以若認(rèn)為配備的訓(xùn)練數(shù)量偏大仍可適當(dāng)刪減,確保學(xué)生把用到的試題理解透徹,每做一題都有收獲。三、專題的順序不代表使用的順序,學(xué)校應(yīng)結(jié)合實際自行計劃和調(diào)整。四、資料僅供參考,復(fù)習(xí)計劃由備課組結(jié)合學(xué)生實際討論制定。9 / 62專題一:無機綜合

2、應(yīng)用一(生產(chǎn)工藝為背景)【例題】2010年廣東卷32.碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域。以-鋰輝石(主要成分為Li2O - AI2O3 4SiO2)為原料制備Li2CO3的工藝流程如下:已知:Fe3 Al3+、Fe2+和Mg/以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的pH 分別為 3.2、5.2、9.7 和 12.4;U2SO4、LiOH 和 U2CO3在 303 K 下的溶解度分別為 34.2 g、12.7 g 和 1.3 g。步驟I前,-鋰輝石要粉碎成細(xì)顆粒的目的是 步驟I中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO2 ,另含有Al3 Fe3+、Fe2+、Mg2 Ca2 Na卡等雜質(zhì),需在攪拌下加入

3、(填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”)以調(diào)節(jié)溶液的pH到6. 06. 5,沉淀部分雜質(zhì)離子,然后分離得到浸出液。步驟II中,將適量的 H2O2溶液、石灰乳和 Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的雜質(zhì)金屬離子有。步驟III中,生成沉淀的離子方程式為 。從母液中可回收的主要物質(zhì)是 ?!痉治觥勘绢}是一個工藝生產(chǎn)背景,目的是用鋰、鋁硅酸鹽制備Li2CO3。大致瀏覽流程圖知道第1段是把鋰元素轉(zhuǎn)移到溶液中,第n段是除去雜質(zhì),第出段是反應(yīng)生成產(chǎn)品。第(1)小題,固體粉碎后接著進行酸浸,要發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故其直接目的是增大固體與硫酸的接觸 面積,增大了反應(yīng)速率,間接目的是使單位時間內(nèi)鋰元素的浸出率更高。

4、第(2)小題,要求用調(diào)節(jié)pH的方法使雜質(zhì)離子沉淀除去,顯然需要用到題干中幾種陽離子的沉淀pH信息,調(diào)節(jié)前是酸浸得到的溶液,硫酸必然是過量的故酸性較強,調(diào)節(jié)的目的應(yīng)該是使pH升高,故應(yīng)加入可以中和酸的物質(zhì)。第(3)小題,隱含的信息更多了,這時需要把物質(zhì)的轉(zhuǎn)化流程梳理一下:調(diào)節(jié)pH到6.5只能除去H+、Al 3 Fe3+ ,而且還引入了Ca2,說明還存在的雜質(zhì)離子是Fe2Mg2+、Ca2 Na+ ,H2O2溶液是氧化劑可將Fe2+氧化為Fe3+ ,石灰乳可接著將 Mg2+和Fe3+沉淀,而Na2co3溶液可將Ca2+沉淀,而Na卡仍 然在溶液中。第(4)小題,溶液中主要是 Li2SO4,結(jié)合題干中

5、的溶解度信息,生成的沉淀應(yīng)該是Li2CO3。第(5)小題,沉淀反應(yīng)發(fā)生前,溶液中含大量的Li2SO4和少量Na卡,沉淀反應(yīng)后溶液中留下大量 Na2SO4 和可能過量的少量 Na2CO3,題目問主要物質(zhì),答 Na2SO4即可。(1)解答一道工藝(實驗)流程圖試題的程序是什么?(參考:此類試題的題干通常包括文字說明、工藝(實驗)流程以及供參考的數(shù)據(jù) (以表格、圖像等呈現(xiàn))首先要通過閱讀文字說明,清楚試題背景是工業(yè)生產(chǎn)還是實驗室研究,準(zhǔn)確抓住工藝(實驗)的目的是什么,還提供了哪些信息(原料成分?含量?產(chǎn)品成分?從用途能看出什么性質(zhì)?);然后整體瀏覽一下流程,基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段;

6、接下來可以先看看設(shè)問,使下一步的深入分析重點更明確;然后再帶著質(zhì)與量的意識具體分析各個化學(xué)過程(必要時才使用參考數(shù)據(jù)),組織語言回答設(shè)問。)(2)工藝(實驗)流程圖試題常常在哪些地方設(shè)問?(可在后續(xù)課時進行)(參考:反應(yīng)速率理論的運用;氧化還原反應(yīng)的判斷、書寫;利用控制pH分離除雜;利用溶解度分離;常用的分離方法、實驗操作;流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán);綠色化學(xué)評價;)【拓展】(一)反應(yīng)速率理論在實際生產(chǎn)中的運用將反應(yīng)速率理論運用于實際生產(chǎn)中工藝條件的選擇在近年試題中出現(xiàn)過多次,應(yīng)從反應(yīng)物接觸面積、 接觸機會、溫度、反應(yīng)物濃度、催化劑等方面思考,思考時應(yīng)充分結(jié)合試題的實際情景和物質(zhì)的性質(zhì)。若 為不同

7、相之間的反應(yīng)都會有接觸面積的問題,而增大接觸面積的具體措施有不同,如固體可以用粉碎的方 法,液體可以用噴灑的方法,氣體可以用多孔分散器等。接觸機會一般受混合是否充分影響,如攪拌、混 溶等措施。溫度、濃度等措施在運用時須確保反應(yīng)物或生成物的性質(zhì)保持穩(wěn)定。也有一些反應(yīng)因為過快而 要適當(dāng)降低速率,常常從溫度和濃度角度采取措施。加壓一般是提高氣體反應(yīng)物濃度的措施,但在氣體和 固體、液體反應(yīng)的體系中并不適宜。一般情況下,水溶液中發(fā)生的常見的離子反應(yīng)除了控制合適的pH外較少考慮催化劑的條件,而在有機反應(yīng)、混合氣體反應(yīng)的情況下,催化劑常常是十分重要的影響因素。此外,在實際生產(chǎn)中反應(yīng)速率問題往往放在生產(chǎn)效益的

8、大背景下考慮,因此通過加快反應(yīng)速率來提高 原料轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品產(chǎn)量是很普遍的,這一點與化學(xué)平衡中轉(zhuǎn)化率的討論不應(yīng)混淆。1、傳統(tǒng)合成氨工業(yè)中,提高化學(xué)反應(yīng)速率的措施有 。2、(自2008廣東)科學(xué)家一直致力于研究常溫、常壓下人工固氮”的新方法。曾有實驗報道:在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng), 生成的主要產(chǎn)物為 NH3。進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,部分實驗數(shù)據(jù)見下表(光照、N2壓力1.0 105Pa、反應(yīng)時間3 h):T/K303313323353NH3生成量/ (10 6 mol)4.85.96.02.0相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:N2(g)

9、+3H 2O(1)=2NH 3(g)+ 3 02(g) Hi=+765.2 kJ mol2與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比,該方法中固氮反應(yīng)速率慢。請?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH 3生成量的建議:3、(自2010江蘇)銀鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的銀泥主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某化工廠利用鋼泥制取 Ba(NO 3)2,其部分工藝流程如下:廢渣銀泥出。、稀HNO XBafNGh 溶液 ELO酸溶時通??刂品磻?yīng)溫度不超過70C ,且不使用濃硝酸,原因是(二)陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書寫步驟結(jié)合物質(zhì)的類別、化合價情況確認(rèn)反應(yīng)發(fā)生的本質(zhì);確定最關(guān)鍵的反應(yīng)物和生成

10、物;配平關(guān)鍵 反應(yīng)物和生成物;再根據(jù)守恒配平或補充其他輔助反應(yīng)物和產(chǎn)物;依據(jù)題目信息寫好反應(yīng)條件;結(jié) 合反應(yīng)條件和反應(yīng)體系所處的環(huán)境對各物質(zhì)的存在形式、狀態(tài)進行修正。1、氯氣與 Na2s2O3溶液: ;2、酸性高鎰酸鉀溶液與草酸溶液: ;3、NaClO與尿素CO(NH2)2反應(yīng),生成物除鹽外,都是能參與大氣循環(huán)的物質(zhì):(三)物質(zhì)轉(zhuǎn)化分析中注意量的意識根據(jù)問題提示分析以下工藝流程,體會關(guān)注量的重要性。以氯化鈉(混有少量 KCl)和硫酸錢為原料制備氯化錢及副產(chǎn)品硫酸鈉,工藝流程如下:氯化鈉I溶解縮I濾液NH 4C1 1 洗滌干燥 NH4C1產(chǎn)品硫酸鏤氯化錢和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如上圖所示。思考

11、:欲制備107g NH4CI,理論上需多少克 NaCl?混合溶解后溶液中含有什么離子?含量大不大?蒸發(fā)濃縮為什么會析出硫酸鈉?溶液中離子的種類和含量有什么變化?蒸發(fā)濃縮到什么程度為宜?為什么要趁熱過濾?濾液成分是什么?冷卻為什么會析出氯化俊?會不會析出硫酸鈉?為什么?冷卻到什么程度合適?最后得到的溶液成分是什么?洗滌什么?高嶺土燃燒蒸發(fā)濃縮90 100 c A12(OH) nCl6-n已知:Fe1 * 3+、Al 3+以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的pH 分別為 3.2、5.2。KCl是如何除去的?根據(jù)流程圖回答下列問題:(1) “煨燒”的目的是。(2) “浸出”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

12、。(3) “浸出”選用的酸為 。配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的A酸需要200mL30 %的A酸(密度約為1.15g/cm3)和 g蒸儲水,配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、 。(4)為提高鋁的浸出率,可采取的措施有(要求寫出三條)。(5) “調(diào)節(jié)溶液 pH在4. 24. 5”的過程中,除添加必要的試劑,還需借助的實驗用品是 ; “蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90100C,控制溫度的實驗方法是 O(6)實驗中制備堿式氯化鋁反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2. (2010江蘇改)廢舊鋰離子電池的正極材料(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可用于回收鉆、鋰,實驗方法如下:(1)在上述溶解過程中,S2O:被氧化成 SO2 ,

13、LiCoO2在溶解過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為,氧化劑是。(2)在上述除雜過程中,通入空氣的作用是 。廢渣的主要成 分是。(3 ) “沉淀鉆”和“沉淀鋰”的離子方程式分別為、 O(4)本工藝可回收的副產(chǎn)品是 。3. CoC12 6H2O在飼料、醫(yī)藥工業(yè)上有廣泛的用途。下列是以含鉆廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))為原料制取C0CI2 6H2O的一種新工藝流程:鹽酸 過氧化氫 碳酸鈉I I I I I I I 一含鉆廢料 加熱反應(yīng) 反應(yīng) 調(diào)節(jié)pH至a 過濾 一濾渣C0CI2 6H2O -|減壓烘干 卜一|操作I卜一|調(diào)節(jié)pH至2二斗一鹽酸已知:鉆與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Co + 2HC1=CoC1 2

14、+H2TCoC12 6H2O熔點86 C,易溶于水;常溫下穩(wěn)定無毒,力口熱至110720c時,失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鉆。部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH) 2Al(OH) 3開始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2請回答下列問題:加入碳酸鈉調(diào)節(jié) pH 至 a, a的范圍是 。操作I包含 3個基本實驗操作,它們是 和過濾。制得的C0CI2 6H2O需減壓烘干的原因是 。為測定產(chǎn)品中 CoC12 6H2O含量,某同學(xué)將一定量的樣品溶于水,再向其中加入足量的 AgNO3溶液,過濾,并將沉淀烘干后稱量其質(zhì)量。通過

15、計算發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中 CoC12 6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,其原因可能是。在實驗室中,為了從上述產(chǎn)品中獲得更純凈的CoC12 6H2O,方法是。在上述新工藝中,用鹽酸”代替原工藝中 鹽酸與硝酸的混酸 ”直接溶解含鉆廢料,其主要優(yōu)點為。原工藝較新工藝也有優(yōu)點,其主要優(yōu)點4.以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al 2O3、CaO、MgO等。現(xiàn)以硫酸渣制備鐵紅(Fe2O3),過程如下:H/SOiFeSa硫酸池酸液|*濾液濾廠ILO酸溶過程中 Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。還原過程中加入 Fe&是將溶液中的Fe3 +還原為Fe2 + ,而本身被氧化為 SO42 ,寫出

16、 有關(guān)的離子方程式:。氧化過程中通入空氣和加入NaOH是為了將溶液中的鐵元素充分轉(zhuǎn)化為沉淀而析出,寫出有關(guān)的離子方程式: 。生產(chǎn)過程中,為了確保鐵紅的質(zhì)量,氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是 。(部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表)沉淀物Fe(OH)3Al(OH) 3Fe(OH) 2Mg(OH) 2開始沉淀2.73.87.59.4完全沉淀3.25.29.712.4濾液B可以回收的物質(zhì)有5.某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組通過查閱資料,設(shè)計了如下圖所示的方法以含饃廢催化劑為原料來制備NiSO4?7H2O。已知某化工廠的含饃催化劑主要含有Ni,還含有Al (31%)、Fe (1.3%)的單質(zhì)及氧化

17、物,其他不溶雜質(zhì)(3.3%)。H2O2酸液堿液溶液含銀廢 催化劑保溫一段時間NiSO4?7H2O晶體Y 調(diào)pH為2-3w 操彳乍aw操彳乍b固體部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時的pH如下:沉淀物Al(OH) 3Fe(OH) 3Fe(OH)2Ni(OH) 2pH5.23.29.79.2回答下列問題:操彳a、c中需使用的儀器除鐵架臺(帶鐵圈)、酒精燈、燒杯、玻璃棒外還需要的主要儀器為?!皦A浸”過程中發(fā)生的離子方程式是 ?!八峤睍r所加入的酸是 (填化學(xué)式)。酸浸后,經(jīng)操作 a分離出固體后,溶液中 可能含有的金屬離子是 。(4)操彳b為調(diào)節(jié)溶液的pH,你認(rèn)為pH的最佳調(diào)控范圍是 ?!罢{(diào)pH為23”

18、的目的是 。產(chǎn)品晶體中有時會混有少量綠磯(FeSO4 7H2O),其原因可能是 6.實驗室用共沉淀法制備納米級Fe3O4的流程如下:6 mol/LNaOH0.5191 g FeC30.2028 g FeC2 一2 L水調(diào)至1pH=6攪拌ILI攪拌黑色糊狀物水洗一烘干一納米級 Fe3O4穩(wěn)定劑該方法的關(guān)鍵為促進晶粒形成,并控制晶體生長。試回答下列問題:(1)該反應(yīng)原理的離子方程式可表不為。(2)反應(yīng)溫度需控制在50C,其方法是,溫度偏低造成產(chǎn)量低的可能(3)在攪拌H的過程中還需加入 10 mL正丙醇,其作用是 (4)黑色糊狀物轉(zhuǎn)移至燒杯中,用傾析法洗滌,檢驗洗凈的操作和現(xiàn)象是 (5)由上述分析可

19、知,影響納米級Fe3O4粒徑大小的因素有(寫出 2條)*7 .(韶關(guān)模擬改)氟化鈉是一種重要的氟鹽,主要用作農(nóng)業(yè)殺菌劑、殺蟲劑、木材防腐劑。實驗室可通過下圖所示的流程以氟硅酸( H2SiF6)等物質(zhì)為原料制取氟化鈉,并得到副產(chǎn)品氯化錢:NH4HCO3、H2O NaCl有關(guān)物質(zhì)在水中溶解度分別為:氯化錢:10c時33.3 g、20c時37.2 g、30c時41.4g;氟化鈉:20c時4 g;氟硅酸鈉微溶于水。 請回答下列問題:(1)上述流程中發(fā)生兩步化學(xué)反應(yīng),第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,第二步反應(yīng)能進行是因為 。(2)操作名稱是,操作II名稱是。(3)操作II的作用是.(4)操作出的具體過程是

20、。(5)流程中NH4HCO3必須過量,其原因是 【答案】1.(1)改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu),使其能溶于酸。(2) A12O3+6H+ = 2Al3+3H2OFe2O3+6H + = 2Fe3+3H2O(3)鹽酸 230 量筒(4)加熱或提高反應(yīng)溫度,將煨燒后的塊狀固體粉碎,適當(dāng)增大鹽酸濃度,充分?jǐn)嚢瑁娱L反應(yīng)時間 (任答3條)(5) pH計(或精密pH試紙) 水浴加熱90-100 C(6) 2AICI3+ n H2OAl 2 (OH) nCl6-n + n HCl T2. (1) 8 LiCoO 2 Na2s2O3 11H2SO4 4Li2SO4 8CoSO4 Na2SO4 11H2OLiCo

21、O 2(2)將正二價鐵元素氧化成正三價Al(OH) 3和Fe(OH) 3(3) Co2+ + 2OH =Co(OH)2j 2LiCO32 = U2CO3 J(4) Na2SO43 .5.27.6蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解樣品中含有NaCl雜質(zhì);烘干時失去了部分結(jié)晶水重結(jié)晶減少有毒氣體的排放,防止大氣污染;防止產(chǎn)品中混有硝酸鹽硝酸替代新工藝中的鹽酸和過氧化氫,比新工藝流程少,節(jié)約成本4 . Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4) 3+ 3H2O Fe檢 + 14Fe3 + + 8H2O = 15Fe2 + + 2SO42- + 16H + 4Fe2 + + O2+

22、2H2O + 8OH = 4Fe(OH) 3 J或 Fe2+2OH-=Fe(OH)21 4Fe(OH) 2+O2+2H2O=4Fe(OH) 3(每個 1 分)3.23.8Al2(SO4)3、MgSO4、Na2SO45 .漏斗、蒸發(fā)皿 2Al+2OH +2H2O=2AlO2 +3H2f、Al 2O3+2OH =2AlO 2 +3H2O H2SO4Ni2+、Fe2+(4) 3.29.2防止在濃縮結(jié)晶過程中Ni2+水解H2O2的用量不足(或 H2O2失效)、保溫時間不足導(dǎo)致 Fe2+未被完全氧化造成的6. (1) Fe2+2Fe3+8OH-=Fe3O4+4H2O(2)水浴加熱溫度低時反應(yīng)緩慢(3)降

23、低Fe3O4的溶解度(使其易達(dá)到飽和,促進晶粒形成)(4)取少量最后的傾出液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,溶液不變血紅色則已洗凈(或取少量最后的傾出液于試管中,滴加幾滴經(jīng)稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,不產(chǎn)生沉淀則已洗凈。)(合理即可)(5)反應(yīng)溫度、溶液的 pH、穩(wěn)定劑用量、鐵鹽的比例(濃度)、攪拌速度、溶劑的配比等7. (1) H2SiF6+6NH4HCO3= 6NH4F+H2SQ3J + 6CO2T + 3H2O一定條件下,NaF比NaCl、NH4Cl、NH4F的溶解度小。(2) 過濾 洗滌(3)除去NaF、NH4Cl表面的雜質(zhì)。(4)加熱蒸發(fā)溶劑,析出少量晶體后冷卻結(jié)晶。(5)必須保證H2S

24、iF6能全部反應(yīng),防止在進行反應(yīng)n時H2SiF6將與NaCl反應(yīng),生成Na2SiF6沉淀,混10 / 62入NaF中影響NaF質(zhì)量;同時過量的相對廉價原料NH4HCO3可以提高H2SiF6的轉(zhuǎn)化率。專題二:化學(xué)平衡等反應(yīng)原理【例題1】2009年廣東卷20.甲酸甲酯水解反應(yīng)方程式為:HCOOCH 3(l)+H 20(1)HCOOH(l)+CH 30H(l) H0某小組通過試驗研究該反應(yīng)(反應(yīng)過程中體積變化忽略不計)。反應(yīng)體系中各組分的起始量如下表:組分HCOOCH3H2OHCOOHCH30H物質(zhì)的量/mol1.001.990.010.52甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度 Ti下隨反應(yīng)時間(t)的變化如下圖:

25、t / niin(1)根據(jù)上述條件,計算不同時間范圍內(nèi)甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率,結(jié)果見下表:反應(yīng)時間范圍/min05101520253035404550557580平均反應(yīng)速率/(10 3mol min 1)1.97.47.84.41.60.80.0請計算15-20min范圍內(nèi)甲酸甲酯的減少量為 mol,甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為 mol min-1 (不要求寫出計算過程)。 (2)依據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出該反應(yīng)的反應(yīng)速率在不同階段的變化規(guī)律及其原因:O(3)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為: c(HCOOH )?c(CH 3OH)K 3,則該反應(yīng)在溫度Ti下的 K 值c(HCOOCH 3)?c(H 2O)為

26、。(4)其他條件不變,僅改變溫度為T2 (T2大于Ti),在上圖中畫出溫度 T2下甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖?!痉治觥勘绢}作為廣東高考化學(xué)平衡原理的考查方式具有鮮明的代表性:重點考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率概念、化學(xué)平衡的了解,及其外在影響因素(如濃度、溫度等)的規(guī)律認(rèn)識和理解;考查學(xué)生對化學(xué)平衡 常數(shù)簡單計算的能力;考查學(xué)生獲取圖表信息的能力(包括對圖表的觀察、分析能力以及對圖表中實驗 數(shù)據(jù)的處理能力)、知識遷移運用能力、繪制結(jié)果示意圖的能力及文字表達(dá)能力。第(1)小題考查重點是化學(xué)反應(yīng)速率及其計算;圖表分析運用與數(shù)據(jù)處理能力。先看懂圖像橫縱坐標(biāo)的含義,再根據(jù)兩個坐標(biāo)點的數(shù)據(jù)(1

27、5, 6.7)和(20, 11.2)知道在15-20min這5分鐘內(nèi)甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率從6.7%升高到11.2%,結(jié)合甲酸甲酯的起始量(1.00mol)即可計算出甲酸甲酯的減少量:1.00mol 10 3mol min 1, 2025 min為7.8 M03mol min 1,推測 1520 min 為 7.6 M0 3mol min 1。請問該同學(xué)的推斷是否合理?如果不正確,請指出他的問題出在哪里。第(2)小題考查重點是化學(xué)反應(yīng)速率影響因素及其影響下的變化規(guī)律。將問題分解: 反應(yīng)速率在不同階段的變化規(guī)律 ”,產(chǎn)生該變化規(guī)律的原因”。(作為文字表達(dá)的題目,分析清晰題目作答的角度,遵循踩點得分”的

28、意識很重要。)思考問題答案的方向在哪?圖像還是表格數(shù)據(jù)?反應(yīng)時間范圍/min1015152my2S25303540455055國80平均反應(yīng)速卜/(10 3mol mnn 1) ,(1.97.49.0X784.41.6X0.0如果從 表格”入手應(yīng)該存在 小一大一小”的變化規(guī)律,即該反應(yīng)過程分為三個階段:反應(yīng)初期、反應(yīng) 中期、反應(yīng)后期。如果從 圖像”入手,體現(xiàn)速率的因素是曲線的斜率”,斜率的變化規(guī)律是:斜率小一斜率大一斜率小”。原因怎么解釋?情景是陌生的,甚至有些異常。越是這樣越要冷靜下來,回歸最基本的工具一一反應(yīng)速率理論,一定是濃度、溫度、壓強、催化劑、接觸面積等造成的。然后我們開始思考:問題

29、1:外界條件時刻都在影響著反應(yīng)速率,什么情況下才會出現(xiàn)反應(yīng)速率中途加快呢?反應(yīng)物濃度從一開始就是減小的趨勢,若反應(yīng)器大小不發(fā)生變化,又沒有中途增加反應(yīng)物的話,濃度 不可能造成反應(yīng)速率中途增大;溫度是有可能的,如果反應(yīng)本身放熱會導(dǎo)致體系溫度升高,使反應(yīng)速率增 大;壓強的影響本質(zhì)上是濃度的影響,而且對非氣態(tài)體系可以不考慮;催化劑的作用也是有可能的,我們 接觸過反應(yīng)產(chǎn)物本身有催化作用的情形(如酸性高鎰酸鉀溶液與草酸的反應(yīng))。對于接觸面積,反應(yīng)開始后一般不會顯著變化,個別情況也有(如未打磨的金屬片表面的覆蓋物)。結(jié)合本題,只可能是催化劑的 作用。催化劑需要與反應(yīng)物充分接觸才可能起作用,所以催化劑的量當(dāng)

30、然會影響催化作用。反應(yīng)體系中HCOOH和CH30H的起始量存在顯著差異,基本可以推斷HCOOH才是催化劑,因為催化作用是在反應(yīng)進行了一段時間后才體現(xiàn)的。當(dāng)然我們學(xué)過有機化學(xué)反應(yīng)中酯一般是在酸性或堿性條件下水解,這樣或許 較容易聯(lián)想到HC00H起催化作用。知識卡片:自催化反應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)物對反應(yīng)速率有加快作用的反應(yīng)稱為自催化反應(yīng)。在自催化反應(yīng)中,反應(yīng)速率既受反應(yīng)物濃度的影響,又受反應(yīng)產(chǎn)物濃度的影響。自催化作用的特點是:1.反應(yīng)開始進行得很慢(稱誘導(dǎo)期),隨著起催化作用的產(chǎn)物的積累反應(yīng)速度迅速加快,而后因反應(yīng)物的消耗反應(yīng)速度下降;2.自催化反應(yīng)必須加入微量產(chǎn)物才能啟動;3.自催化反應(yīng)必然會有一個最大反應(yīng)

31、速率出現(xiàn)。組織答案時,一般應(yīng)將前提條件、前因后果表述清楚,其中的化學(xué)原理分析做到用詞準(zhǔn)確、書寫規(guī)范。本小題參考答案:該反應(yīng)中甲酸具有催化作用。反應(yīng)初期:雖然甲酸甲酯量較大,但甲酸量很小,催化效果不明顯,反應(yīng)速率較慢;反應(yīng)中期:甲酸量逐漸增多,催化效果顯著,反應(yīng)速率明顯增大;反應(yīng)后期:甲酸量增加到一定程度后,濃度對反應(yīng)速率的影響成為主導(dǎo)因素,特別是逆反應(yīng)速率的增大,使總反應(yīng)速率減小,直至為零。第(3)小題考查重點是化學(xué)平衡常數(shù)的計算。求算化學(xué)平衡常數(shù)的一般步驟是:寫出化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式,根據(jù)土段式”求出平衡狀態(tài)下各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,代入表達(dá)式計算。切記要選取已達(dá)平衡狀態(tài)的數(shù)據(jù)。HCOOCH

32、3(l)+H 20(1) = HCOOH(l)+CH 3OH(l)起始(mol)1.001.990.010.52變化(mol)0.240.240.240.24平衡(mol)0.761.750.250.76C(HC00H )?c(CH 3OH) = (0.25/V)?(0.76/V) c( HCOOCH 3)?C(H 2O)g76N)?(1.75N)第(4)小題考查重點是溫度對化學(xué)平衡建立的過程和最終平衡狀態(tài)的影響;運用圖形的表達(dá)能力。用圖像表達(dá)時,要慎重考慮:何處起點?趨勢走向?何處拐點?何處終點?文字標(biāo)注是否清晰?(這些要素都包含重要的化學(xué)信息)起點的含義是反應(yīng)剛開始,不論反應(yīng)條件有何差異反

33、應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都是從0開始;反應(yīng)一旦開始立刻就有了快慢問題,且反應(yīng)初段不同溫度的體系中各物質(zhì)的濃度仍然是很接近的,催化劑的影響也不會有顯 著區(qū)別,所以溫度是影響反應(yīng)初段曲線走勢的最主要因素;反應(yīng)進程的中后期,影響因素就比較多了,此 時應(yīng)該準(zhǔn)確定位曲線的終點(平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系),以便使整個曲線的趨勢不會有太大偏差。【反思】在上述例題的解答過程中,哪些思路和技能是在其他試題中應(yīng)繼續(xù)堅持的?【拓展】(2007年廣東卷改)黃鐵礦(主要成分為 FeS)是工業(yè)制取硫酸的重要原料,其煨燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4。(1)將 0.050molSO2(g)和 0.030molO 2(g)放入容積為 1L 的密閉容器

34、中,反應(yīng):2SO2(g) + O2(g)r - 2SO3(g)在一定條件下達(dá)到平衡,測得c(SO3)= 0.040mol/L。計算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(寫出計算過程)。(2)已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,在體積不變的條件下,下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有 (填字母)A升高溫度B降低溫度C增大壓強D減小壓強E加入催化劑F移出氧氣(3)反應(yīng):2SO2(g) + O2(g)右=2SO3(g) H0 SO2的轉(zhuǎn)化率在起始溫度 Ti=673K下隨反應(yīng)時間(t) 的變化如下圖,其他條件不變,僅改變起始溫度為 T2=723K,在圖中畫出溫度 T2下SO2的

35、轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時 間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖。19 / 62(4)將黃鐵礦的煨燒產(chǎn)物 Fe3O4溶于H2SO4后,加入鐵粉,可制備 FeSO4。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性,其原因是答案:解:2SO2(g)+02(g), 2SO3(g)起始濃度/ mol L (0.050 0.010)mol L(SO2) = ()一1 X100% = 80% 。0.050 mol L歸納:由 土段式”求出變化的物質(zhì)的量和各物質(zhì)在平衡狀態(tài)下的物質(zhì)的量濃度,求出平衡轉(zhuǎn)化率,寫出的表達(dá)式,代入數(shù)值求出K值的結(jié)果。m .(4)硫酸鋸(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下,下列說法正確的是 0.0500.0300平衡濃度

36、 / mol L 1 (0.050 0.040)(0.030 0.040/2)0.040=0.010= 0.010所以,2K =c(SO3)2c(SO2)2 c(O2)4 44-12(0.040 mol L )1 2(0.010mol L )0.010mol L=1.6 103 mol L 1。+ t / min+(4) Fe2、Fe3 在溶液中存在水解,F(xiàn)e2 + 2H2O , ,F(xiàn)e(OH) 2 + 2H , Fe3 + 3H2O . Fe(OH)3 + 3H十 ,保持溶液足夠酸性可抑制Fe L 5Ca2+ (aq) + 3PO4 (aq) + OH (aq),酸性物質(zhì)使沉淀溶解平衡正向移

37、動,導(dǎo)致Ca5(PO4)3OH溶解,造成齦齒。(4) A C D【拓展】(一)解決化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的實際運用類型簡答題目的一般思維和作 答程序是:閱讀題目新情境的信息,找出核心問題的分析對象,即平衡體系;找出題目信息中與平衡體系有關(guān)變化的因素;利用平衡移動原理分析變化的因素對化學(xué)平衡移動的影響,即平衡移動方向的判斷;說明平衡發(fā)生移動后對實際問題體系產(chǎn)生的影響。(二)化學(xué)反應(yīng)速率、平衡問題與圖像信息的結(jié)合考察是本類問題的難點,復(fù)習(xí)重溫近年廣東高考中 考察的有關(guān)圖像,總結(jié)歸納圖像表達(dá)方式(常見橫、縱坐標(biāo))和設(shè)問方式,對提高解讀分析圖像能力會有 很好的幫助。聲*?&26 /

38、 62【練習(xí)】_,乙一_ _ - 11. 已知 :N2(g)+3H2(g) q 2NH3(g)AH = 92.4 kJ mol 1。(1) 在500C、2.02 107Pa和鐵催化條件下 2L密閉容器中充入 1molN2和3mol H 2, 10 min時達(dá)到平 衡,有0.2 mol NH3生成,則10 min內(nèi)用氫氣表示的該反應(yīng)的平均速率v(H2) 為, H2的轉(zhuǎn)化率為。(2)充分反應(yīng)后,放出的熱量 (填“” “ =”,)92茁kJ(3)為有效提高氫氣的轉(zhuǎn)化率,實際生產(chǎn)中宜采取的措施有 A.降低溫度B.不斷補充氮氣C.恒容下充入 He來增大壓強D.升高溫度E.原料氣不斷循環(huán)F.及時移出氨(4

39、)氨催化氧化制 NO在熱的鉗銬(Pt-Rh)合金催化下進行,反應(yīng)過程中合金始終保持紅熱,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù) K的表達(dá)式為 ,當(dāng)升高溫度時,K值 (填 增蓄,噎挈溫度Ti下件不變,僅畫出溫度期結(jié)果示大、減小、不變)。NH3轉(zhuǎn)化率在 隨反應(yīng)時間(t)的變化如下圖:其他條 改變溫度為T2 (T2大于Ti),在框圖中 T2下NH 3轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的預(yù) 意圖。10 20 30 40 50 W 70 80 90 “ min碳與水蒸2. (2009年廣州一模第23題改編)已知一氧化氣的反應(yīng)為:CO(g) + H2O (g)CO2(g)+H2(g)800c時,在容積為2.0L的密閉容器中充入2.0mo

40、l CO(g)和3.0mol H 2O(g),保持溫度不變,4 min后反應(yīng)達(dá)到平衡,測得 CO的轉(zhuǎn)化率為60%。(1)計算800 c時該反應(yīng)的平衡常數(shù)。(寫計算過程)(2) 427c時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為9.4,請結(jié)合(2)中的計算結(jié)果判斷該反應(yīng)的AH3. (2011南通調(diào)研題)尿素(H2NCONH2)是一種非常重要的高氮化肥,工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)如下:2NH3(l) + CO2(g) = H2O(l) + H2NCONH 2 (l) AH = - 103.7 kJ mol 1試回答下列問題:下列措施中有利于提高尿素的產(chǎn)率的是 。A.采用高溫 B.采用高壓C.尋找更高效的催化劑合成尿素的反

41、應(yīng)在進行時分為如下兩步:第一步:2NH3(l) + CO2(g)= H2NCOONH 4(氨基甲酸鏤)(l)AH1第二步:H2NCOONH 4(l) = H2O(l) + H2NCONH 2(l) H2某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5 L密閉容器中投入 4 mol氨和t(min)圖I氨基甲酸鏤尿素(水)二氧化碳1mol二氧化碳,實驗測得反應(yīng)中各組分隨時間的變化如下圖I所示:已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第 步反應(yīng)決定,總反應(yīng)進行到min時到達(dá)平衡。反應(yīng)進行到10 min時測得CO2的物質(zhì)的量如圖所示,則用CO2表示的第一步反應(yīng)的速率v(CO2)第二

42、步反應(yīng)的平衡常數(shù) K隨溫度的變化如上右圖n所示,則 4H2 0 (填 法 T”或之)4. (2010揭陽一模)為減小和消除CO2對環(huán)境的影響,一方面世界各國都在限制其排放量,另一方面科學(xué)家加強了對 CO2創(chuàng)新利用的研究。最近有科學(xué)家提出綠色自由”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌>G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下:(1)在合成塔中,若有 4.4kg CO2與足量H2恰好完全反應(yīng),可放出 4947 kJ的熱量,試寫出合成塔中發(fā)生 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是。(2)以甲醇為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入。2,負(fù)極通入甲醇,在酸性溶液中甲醇與氧作

43、用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是:CH 30H + H 2O 6e = CO 2 + 6H +則正極發(fā)生的反應(yīng)是 ;放電時,h+移向電池的(填 芷” 或負(fù)”)極。(3)常溫常壓下,飽和CO2水溶液的pH=5.6, c(H2CO3)=1.5 10 5 mol L 1若忽略水的電離及 H2CO3的第二級電離,則H2CO3HCO3+ H+的平衡常數(shù)K=。(已知:105.6=2.5 10 6)(4)常溫下,0.1 mol L-1NaHCO3溶液的 pH 大于 8,則溶液中 c(H2CO3)c(CO32 ) (M %、=或之)原因是(5)小李同學(xué)擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù),他查得 C

44、aCO3、BaCO3的溶度積(Ksp)分別為4.96 I。、2.58X0-9。小李應(yīng)該選用的試劑是 5. (2010佛山二模)1 .已知在25c時,醋酸、碳酸和亞硫酸的電離平衡常數(shù)分別為:醋酸 K= 1.75 t0 5碳酸K1= 4.30 W 7K2= 5.61 10 11亞硫酸K1= 1.54 W 2K2= 1.02 10 7(1 )寫出碳酸的第一級電離平衡常數(shù)表達(dá)式:K1=(2)在相同條件下,試比較H2CO3、HCO3和HSO3的酸性強弱:(3)若保持溫度不變,在醋酸溶液中加入少量鹽酸,下列量會變小的是_ (填序號)。A. c(CH3COO ) B. c(H+)C.醋酸電離平衡常數(shù)D.醋酸

45、的電離程度II .某化工廠廢水中含有 Ag+、Pb2+等重金屬離子,其濃度各約為0.01mol L-1。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子,查找有關(guān)數(shù)據(jù)如下:難溶電解質(zhì)AgiAgOHAg 2SPbl2Pb(OH)2PbSKsp8.3 10-175.6 10-86.3 10-507.1 10-91.2 10-153.4 10-28(4)你認(rèn)為往廢水中投入 (填字母序號),沉淀效果最好。A. NaOHB. Na2sC. KI D. Ca(OH) 26. 關(guān)于下列裝置說法正確的是A .裝置中,鹽橋中的 K卡移向ZnSO4溶液B.裝置工作一段時間后,a極附近溶液的pH增大C.用裝置精煉銅時,c極為粗銅D.

46、裝置中電子由Zn流向Fe,裝置中有Fe2小生成7. (08海南改)鉛蓄電池,這是一種典型的可充電電池,電池總反應(yīng)式為:Pb+PbO2+4H+2SO42 充電 2PbSO4+2H2。在放電時,該電池的負(fù)極材料是 ,電極反應(yīng)為 在充電時,電池中溶液的 pH不斷;電池外電路中每通過 2mol電子,電池內(nèi)部消耗 mol H2SO4;右圖為電池示質(zhì)穩(wěn)定,請回方 向 為放電時:溶液中的 h+向 方向移動。8. (09天津改)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉗粉,鉗吸附氣體的能力強,性答:氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是 ,在導(dǎo)線中電子流動(用a、b表不)。負(fù)極反應(yīng)式為。電極表面鍍鉗粉的原因為 該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù) 之一。金屬鋰是一種重要的儲氫

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