2024-2024年高考化学-“非金属知识规律(1)”分析及教学建议.doc

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>V3>V1 >V1>V2解析:①NO不与H2O反响,设原有NO、NO2各3体积,那么由反响3NO2+H2O====2HNO3+NO知,3体积的NO2与H2O反响后,变为1体积的NO,此时剩余NO的总体积与原来气体的体积比为4∶6。②由反响4NO2+O2+2H2O====4HNO3可知等体积的NO2与O2混合溶于水时O2过量,假设二者皆为4体积,那么剩余3体积氧气,与原来总体积的比为3∶8。③N2不与水反响,NH3与H2O完全反响,气体剩余体积为原来的一半。显然有V1>V3>V2。答案:B深化拓展根据气体中氮原子、氧原子守恒关系分析讨论:将NO2、NO的混合气体与O2同时通入水中,恰好完全溶解时应满足怎样的比例关系?答:将NO2、NO的混合气体与O2同时通入水中,发生的总反响是:4NO2+O2+2H2O====4HNO3,4NO+3O2+2H2O====4HNO3。由此分析可知,恰好完全反响时,三种气体中n(N)∶n(O)=2∶5。【例3】近期?美国化学会志?报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为复原剂,在470℃、80MPa下合成出金刚石,具有深远意义。 :判断过程属于物理变化还是化学变化的关键是看是否产生新的物质。由CO2合成金刚石产生新物质,属于化学变化,A正确。金刚石是C元素的一种同素异形体,B不正确。Na在反响中一定失去电子生成Na+,考虑到反响物中有CO2,产生Na2CO3是一种合理的推理,C正确。金刚石是C原子通过非极性共价键形成的原子晶体,D正确。答案:B【例4】以下列图中,A是一种无色液体,G是极易溶于水的碱性气体,Y是胃酸的主要成分,K是不溶于稀***的白色沉淀,反响⑤是工业制X的主要反响之一。请按要求填空:(1)写出以下物质的化学式:A:________,E:________,F:________,Y:________。(2)反响⑤的化学方程式为_________________________________________________。(3)1molB通过反响②得到1molF,B中F的质量分数为72%,那么B的化学式为______。电解解析:(1)由G为极易溶于水的碱性气体,那么G为NH3;又D+ENH3,A(无色液体)D+C,那么D为H2(因电解液体时不可能得到N2),E为氮气;又C+NH3A+J,那么C为O2,A为H2O,J为NO;因为Y为胃酸的主要成分,那么Y为HCl;又I+HClX+K(不溶于稀HNO3的白色沉淀),那么K为AgCl,X为酸且物质I中含Ag+;又由反响⑤:4NH3+5O2催化剂加热ak========4NO+6H2O是制备X的主要反响之一,所以X为HNO3;而H2O+HNO+HNO3,那么H为NO2;又F+HNO3H2O+NO2+I(含Ag+),所以I为AgNO3,F为Ag。(3)因BN2+Ag,故B中只含N和Ag两种元素,根据题意设B的化学式为AgNn,那么有1∶n=∶,n=3,B的化学式为AgN3。答案:(1)H2ON2AgHCl催化剂△ak=======(2)4NH3+5O24NO+6H2O(3)AgN3【例5】A、B、C是中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质,三种化合物和单质之间存在如下关系:(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是_______________________。(用A、B、C字母填写)(2)单质乙必定是________________________________(填“金属〞或“非金属〞),其理由是_____________________________________________。(3)单质乙的化学式可能是_____________________________,那么化合物B的化学式是______________________________。解析:据题意①甲+乙A(含甲、乙),②甲+BA(含甲、乙)+C,从①②可看出,B中一定含有乙。③A(含甲、乙)+B(含乙)乙+C,从③式分析,A、B中化合态的乙元素反响后变为游离态的乙,A、B中的乙元素的价态必分别处于正价和负价,反响时发生电子转移生成单质,而金属元素无负化合价,所以可以推断出乙必定是非金属元素。处于正、负价态的非金属元素的化合物相互反响生成单质的例子是很多的,如:2H2S+SO2====3S↓+2H2O,6NOx+4xNH3====(3+2x)N2+6xH2O等。所以,乙可能是S或N等,化合物B是它们的氢化物H2S或NH3。上述反响①为O2+S====SO2(或N2+O2====2NO);反响②为2H2S+3O2====2SO2+2H2O(或4NH3+5O2====4NO+6H2O);反响③为2H2S+SO2====3S↓+2H2O(或6NO+4NH3====5N2+6H2O)。上述反响的反响条件均已略去。答案:(1)A、B(2)非金属因为A、B中均含乙元素,并有如下反响:A+B乙+C,且乙为单质,可知乙元素在A、B中分别呈正、负价,由于金属元素无负化合价,所以乙必是非金属。(3)S(或N2)(或NH3)。特别提示一位参加阅卷的老师的指点:此题考查的知识规律是:含同种元素的化合物间发生反响生成单质,这两种化合物中,该元素的化合价一定分别处于正价和负价;金属元素无负化合价。题目要求从题中图示的物质的关系中,运用上述根本规律,考查考生知识的调用和迁移应用能力。考生的失分不在于根底知识的匮乏,也不在于解决问题的能力弱,而在于知识的储存和调用上。此题并非难题,但得分率不高,尤其是问题(2)的得分率相当低,说明不少考生平时不注意根本素材的积累和运用,在金属元素无负化合价这个大家的“共识〞面前,居然“好似不相识〞。这不能不引起我们的警觉。●、O、C、 >C>N>O :N2、O2、O3、P4为分子晶体,而金刚石为原子晶体,故A不正确;在形成的气态氢化物中,NH3、H2O可形成氢键而CH4、PH3不能形成氢键,B不正确;C、N、O三种元素为同周期,从左到右原子半径逐渐减小,即:C>N>O,而P在C、N、O三元素的下一周期,N、P同主族,由于同主族相邻周期间的半径变化大于同周期相邻主族的半径变化,故C正确;N、C、P有多种价态,故可形成多种氧化物,D不正确。答案:、CO2、SO2、H2O等气体,、、、、,→A→E→B→A→D→C →C→D→E→E→→A→E→E→B→D→C →B→E→A→D→C解析:检验水蒸气时必须放在气体通过液体之前,排除B、D。由于CO2、SO2皆可使澄清石灰水变浑浊,故要检验CO2,必先检验并除尽SO2。因A中只检验了SO2气体,并没有检验SO2是否除净就检验CO2,所以A不正确。答案:(x>2)在结构上与Na2O2、FeS2、CaC2等有相似之处。Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被复原为NaCl,反响中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16, :在所给物质的变化中,硫元素由-价升高到+6价,***元素由+1价降低到-1价,根据氧化复原反响中电子得失数目相等,有1×[6-(-)]·x=16×[1-(-1)],解得x=5。答案:·L-1的HNO3溶液充分反响,复原产物为NO和NO2。假设反响后溶液中有xmolH+, B.(x+)mol :因n(Cu)==,n(HNO3)=50×10L×10mol·L=,由反响Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O及3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知HNO3过量,那么c(H+)>>c(OH-);又根据反响后的溶液中正负电荷守恒,有2n(Cu2+)+n(H+)=n(NO)+n(OH-),由于c(H+)>>c(OH-),所以,n(NO)=2n(Cu2+)+n(H+)=2×+xmol=(x+)mol。答案:,微热,PCl3完全水解,产物之一是亚磷酸(H3PO3),其结构式为。:①H3PO3跟NaOH反响只能生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐;②盛H3PO3的试管中加AgNO3溶液有黑色沉淀Ag生成,试管口有红棕色气体出现。 ,且具有强复原性解析:PCl3水解的实质是其组成粒子与H2O中的H+或OH-相互交换,为非氧化复原反响,A不正确;由①H3PO3只能生成两种盐可知,H3PO3为二元酸,B不正确;结合H3PO3的结构和①可推知Na2HPO3为正盐,NaH2PO3为酸式盐,C不正确;由②可知H3PO3可与AgNO3发生反响:H3PO3+AgNO3====Ag+NO2↑+H3PO4,H3PO3作复原剂,D选项正确。答案:“超酸〞的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反响,使C60获得一个质子,得到一种新型离子化合物[HC60]+[CB11H6Cl6]-。这个反响看起来很陌生,但反响类型上却可以跟以下一个化学反响相似,+2HCl====MgCl2+H2↑ +HCl====NaCl++HCl====NH4Cl +CH3COOHH3O++CH3COO-解析:由题给信息,可知H(CB11H6Cl6)和C60发生如下反响:H(CB11H6Cl6)+C60====[HC60]+[CB11H6Cl6]-,从形式上可以看出这是由两种分子生成一种离子化合物的反响,与NH3+HCl====NH4Cl的反响相似。答案:,下面是某同学设计的实验过程的一局部:请答复以下问题:(1)混合粉末A中硫粉过量的原因是__________________________________________;(2)反响在“惰气环境〞中进行的原因是_______________________________________;(3)操作①是用烧热的玻璃棒点触混合粉末,反响即可持续进行,说明________________________________________;(4)操作②的作用是________,反响方程式是________,也可改用________;(5)操作③中稀H2SO4煮沸的目的是________;(6)为证明产物中铁的价态,对D溶液的实验操作最好是________。解析:此题考查了硫的局部物理、化学性质,旨在稳固和应用硫的一些特殊性,只要搞清设计实验的目的,结合硫和铁反响的特点,即可迎刃而解。答案:(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中含铁粉与H2SO4反响,生成Fe2+干扰实验(2)防止环境中的O2参与反响△====(3)硫和铁粉反响是放热的(4)除去混合物中的硫粉3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2OCS2(5)防止H2SO4中溶解的氧气氧化生成的Fe2+(6)溶液,、B、C、D、E几种常见化合物或单质之间有以下转化关系:(1)假设E是酸酐,D是有刺激性气味的气体,那么B的化学式是__________________,工业上实现D转化为E的化工设备的名称是___________________________。(2)假设C是酸性气体,B是碱性气体,那么E是_________________________。工业生产实际中,合成B选择一定的以下条件的依据是:①压强_______________________________________________;②温度_______________________________________________。(3)除上述外,请你写出两种符合上述转化条件和以下要求的A物质的化学式:A为有机物______________________;A为无机物______________________________。解析:由BDE知,B、D、E中可能含有同一种可变价态的元素。(1)假设D为有刺激性气味的气体,E为酸酐,那么D为SO2,B可能为H2S、S;结合一定条件下AB+C,那么B为S单质;工业上实现由SO2向SO3的转化是在接触室中进行的。(2)由B为碱性气体知B为NH3;由4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O2====2NO2知E为NO2;由于合成氨的反响是一个气体总体积缩小的放热反响,所以选择压强时需考虑动力、设备、材料等条件,而选择温度时需考虑反响的速率、H2的转化率和催化剂的催化活性等因素。(3)由于B为A在一定条件下的分解产物,那么考虑分解可产生含变价元素(C、N、S、Cl、P等)的单质或化合物即可,有机物如CH4、C2H5OH,无机物如NaCl等。答案:(1)S接触室(2)NO2①动力、设备、材料等条件②反响速率、H2的转化率和催化剂的活性等(3)CH3CH2OH或CH4NaCl(依据A发生分解反响确定的其他符合题意的答案也可)!气体A由C、H、F、S中的三种元素组成。,恢复原状态,放出QkJ的热量。气态生成物全部被过量的Ca(OH)2溶液吸收,。,。(CaSO3、CaF2、CaCO3常温下难溶于水)(1)根据上述数据估算,A的相对分子质量不会大于____________________________。(2)通过计算、分析可确定A的化学式为_________________________________。(3)薄膜袋的质量为________________________________。(4)写出该条件下A在O2中燃烧的热化学方程式:___________________________。点燃=====解析:(1)n(A)==,假设不考虑薄膜袋的质量,那么M(A)===44g·mol-1,所以A的相对分子质量不会大于44。(2)由于A的相对分子质量小于44,所以A分子中不可能同时含有S、C或S、F两种元素,即A中不含S元素,A只由C、H、F三种元素组成。设A中碳原子与***原子的个数分别为m和n,根据题意有:(100g·mol-1×m+80g·mol-1×)=,化简得:100m+40n=139,显然只有m=n=1时成立,根据碳的四价原那么可知A的化学式为CH3F。(3)薄膜袋的质量为:-×34g·mol-1=。(4)1molCH3F完全燃烧时放出的热量为:×QkJ=20QkJ,所以该条件下A在O2中燃烧的化学方程式为:2CH3F(g)+3O2(g)2CO2(g)+2HF(g)+2H2O(l);ΔH=-40QkJ·mol-1。点燃=====答案:(1)44(2)CH3F(3)(4)2CH3F(g)+3O2(g)2CO2(g)+2HF(g)+2H2O(l);ΔH=-40QkJ·mol-!2002年9月16日,中国北京曙光公司研制出了第一款具有完全自主知识产权的电子计算机效劳器,在这台效劳器上,奔腾的就是“龙芯〞。(1)“龙芯〞(芯片)主要成分是_____________________(该物质处在形成化合物种类最多的主族)。(2)在计算机长距离联网使用传输很快的线路,使用的材料叫___________________纤维,主要成分是_________________________________。(3)如果这种埋在地下的纤维裸露在碱性土壤中,结果会被_____________________,用离子方程式说明原因__________________________________________________。解析:此题主要考查化学与生活相关的知识内容。化合物种类最多的主族为第ⅣA族,电子产品必含半导体材料,所以“龙芯〞的主要成分应为硅。长距离联网所使用的材料称光导纤维,其主要成分为SiO2,假设埋在碱性土壤中,那么会因发生反响SiO2+2OH-====SiO+H2O而被腐蚀,造成断路。答案:(1)硅或Si(2)光导SiO2(3)腐蚀断路SiO2+2OH-====SiO+!(新情景题)碳的稳定的氧化物除CO、CO2外,还有C3O2、C4O3、C5O2、C12O9等。其中C3O2是一种在常温下有恶臭的气体,其分子中的每个原子都满足最外层8电子结构,试答复以下问题。(1)C3O2的结构为__________________________。(2)在上述低氧氧化物中与C3O2的结构式相似的物质还有_______________________。(3)C3O2能否与O2发生化学反响______(填“能〞或“不能〞),如果能发生化学反响,请写出反响的方程式_________________________________________________________。(4)C3O2能与水发生反响:C3O2+2H2OHOOC—CH2—COOH,该反响的类型为______反响(填“加成〞“取代〞或“消去〞)。(5)C3O2也能与NH3、HCl反响,试写出反响的化学方程式:______________________________________________________。解析:此题为新情景试题,主要考查知识的迁移和灵巧应用的能力。解题的关键是:抓住每个原子都满足最外层8电子结构,结合碳和氧的原子结构中的最外层电子数为4和6,推导出只有形成双键才能满足题意。答案:(1)(2)C5O2(3)能C3O2+2O2====3CO2(4)加成(5)+2NH3;+2HCl12.(探究创新题)在氮的化合物中,有一类盐叫亚***盐,如亚***钠(NaNO2)等。它们广泛用于印染、漂白等行业,在建筑行业用作防冻剂,在食品工业作防腐剂和增色剂。它是一种潜在的致癌物质,过量或长期食用会对人产生危害。由于亚***钠有咸味,外观与NaCl相似,曾屡次发生过被误当食盐食用的事件。经过查阅有关资料,我们了解到以下相关信息:HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把I-氧化成I2。AgNO2是一种难溶于水易溶于酸的化合物。试答复以下问题:(1)人体正常的血红蛋白中应含Fe2+。假设误食亚***盐(如NaNO2),那么导致血红蛋白中Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。以下表达不正确的选项是______。***盐是复原剂 +复原为Fe2+ ***盐被复原(2)以下方法中,不能用来区别NaNO2和NaCl的是______。 ***橙(3)某同学把新制***水加到NaNO2溶液中观察到***水褪色生成NaNO3和HCl,请写出此反响的离子方程式____________________________________________。(4)为了测定某样品中NaNO2的含量,可以使用标准KMnO4溶液进行滴定,试答复:①KMnO4溶液在滴定过程中作______(填“氧化剂〞或“复原剂〞),该滴定过程______(填“要〞或“不要〞)另加指示剂。②假设在接近终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下,再继续滴定至终点,那么所测结果______(填“偏大〞“偏小〞或“无影响〞)。③假设滴定终点读数时目光俯视,那么所得结果______(填“偏大〞“偏小〞或“无影响〞)。(5)HNO2的酸性比醋酸略强,某同学在家中欲进行鉴别NaCl与NaNO2的实验,但他家中只有浓醋酸,请问该实验能否成功?说明理由。解析:(1)Fe2+转化为Fe3+,化合价升高,Fe2+作复原剂,所以亚***盐作氧化剂被复原;维生素C又可将Fe3+转化为Fe2+而解毒,那么维生素C作复原剂,故此题答案为A。(2)HNO2为弱酸,故NaNO2水解呈碱性,而NaCl溶液呈中性,故可用pH试纸检验酸碱性来区别。虽然AgNO2和AgCl都难溶于水,但AgNO2溶于酸而AgCl不溶于酸,故可用AgNO3和HNO3来区别NaNO2和NaCl;HNO3在酸性环境中,能把I-氧化为I2,可使淀粉呈蓝色,故C选项正确;由于***~,,故无法将它们区别开。(3)根据题意,***水将NO氧化成为NO,自身被复原成为Cl-,故有:Cl2+H2O+NO====NO+2H++2Cl-。(4)由于KMnO4在氧化NO的过程中被复原为无色的Mn2+,KMnO4过量时溶液呈紫红色,故不需另加指示剂;用蒸馏水冲洗锥形瓶并不影响溶质的物质的量,故无影响。俯视会造成读数偏小,所得结果亦偏小。(5)由于NaNO2+CH3COOH====HNO2+CH3COONa①2HNO2====H2O+NO↑+NO2↑②②式的发生使①向正反响方向移动,故CH3COOH加到NaNO2中呈红棕色,而NaCl无此现象。答案:(1)A(2)D(3)Cl2+H2O+NO====NO+2H++2Cl-(4)①氧化剂不要②无影响③偏小(5)能成功因为NaNO2+CH3COOHHNO2+CH3COONa①2HNO2====H2O+NO↑+NO2↑②②式的发生使①式向正反响方向移动,醋酸加到NaNO2中出现红棕色气体;而NaCl无此现象。