1、课时5元素化合物综合应用创新题课时诠释无机综合应用题是高考常考的题型之一，它集元素化合物知识、基本概念、基本理论和化学计算等知识于一体，且试题结构紧凑、文字表述少、包含信息多。具有考查面广、创新性强、思维容量大的特点。这种题型能较好地考查考生的综合分析能力和逻辑推理能力。该类型试题层次分明，区分度高，其中无机推断题是一种重要形式，浓缩了元素及其化合物知识，此类试题具有极强的学科特色，题材广、可考查内容多和容易控制卷面难度的题型特点，因而成了高考命题中一种十分重要的命题形式，如2016年浙江理综27题对常见金属Mg、Al、Fe及其化合物性质与转化进行考查；2016年北京理综27题以化学工艺流程形
2、式对铅的化合物性质进行了综合考查。2015年全国卷第28题对消毒剂ClO2的综合考查，全国卷第28题对碘及其化合物的综合考查；2014年新课标全国卷第27题对铅及其化合物进行考查等。2016年全国卷第28题对铁的化合物的性质的综合考查。使用说明：由于本专题课时综合性较强，可放到一轮结束时，作为专题复习使用！微点聚焦一信息提供型元素化合物创新题此类题目往往起点高、落点低，考查的是对信息的获取与问题解决能力，解题的关键是理解新信息。当遇到这一类题时，第一步是读题，陌生度较高的信息应逐字逐句地阅读，挖掘关键字，排除定势思维的影响；第二步是联想，在读题的基础上结合题目的问题联想分析考查的知识模块，提取
3、出已学的相关化学知识；第三步是解题，按要求填好相应的问题答案，使化学意义顺畅。典题示例【示例1】 (解题规范)(2015浙江理综).(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：()MnO()C2O_=()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4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.2
4、4 L(已折算成标准状况)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，得到的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_。标准答案.(1)(1分)(2)2MgCO22MgOC(2分)(3
5、)AgCl(s)Br(aq)=AgBr(s)Cl(aq)(1分)(4)2MnO5C2O16H=2Mn210CO28H2O(2分).(1)NaH(2分)(2)4NaHAlCl3=NaAlH43NaCl(2分)(3)NaAlH42H2O=NaAlO24H2(2分)(4)3NaHFe2O3=2Fe3NaOH(2分)(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(2分)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(2分)评分细则.(1)写成离子化合物的形式不给分(2)漏掉条件扣1分(3)、(4)写成化学方程式或不配平不给分.(2)、(3)
6、、(4)不配平不给分(5)没有判断结论扣1分名师点评本题要求根据物质的性质及其计算进行推理，考查了化学式、电子式、化学方程式的正确书写，根据题给信息设计实验的能力，并要求根据物质的组成判断物质的化学物质。定性与定量相结合推断物质，重点考查学生分析问题与解决问题的能力。将计算与物质的性质紧密联系起来，可培养学生的逻辑推理能力。无机推断是高考命题的一种经典题型，既能考查学生掌握元素及其化合物知识的熟悉程度，又能考查学生分析问题、逻辑推理及灵活运用知识的能力，因而无机推断对学生的学科素质要求较高，同时无机推断也是历年高考的难点之一，随着高考注重基础、凸显能力的命题趋势，无机推断更侧重于物质结构知识的
7、考查、侧重于元素周期表周期律的考查、侧重于元素化合物性质的考查。同时化学实验出现在无机推断题、中化学计算分散在无机推断题中、与科技有关的化学物质出现在推断中。【解题心得】元素化合物知识是中学化学的主干知识，要学好元素化合物知识，考生需注意以下几点：回归教材，立足基础。注重知识点之间的联系，形成知识网络，在“融会贯通”上下功夫。反思纠正作业、练习和考试中出现的差错。体验感悟工业上氰化物的用途广泛，在电镀、洗注、油漆、燃料、橡胶等行业都会用到。(1)氢氰酸(HCN)是一种酸性很弱的酸，其中碳元素的化合价为_，氢氰酸分子的结构式为_。(2)氰化钠(NaCN)溶液显强碱性，原因是(用离子方程式表示)_
8、。已知Na2CO3溶液能和HCN反应：Na2CO3HCN=NaHCO3NaCN，则向NaCN溶液中通入少量CO2时反应的离子方程式为_。(3)双氧水可消除氰化物(如NaCN)污染：NaCNH2O2H2O=ANH3，则生成物A的化学式为_，H2O2常被称为“绿色氧化剂”的理由是_。(4)在氯氧化法处理含CN的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。某厂废水中含KCN，其浓度为650 mgL1。现用氯氧化法处理，发生如下反应：KCN2KOHCl2=KOCN2KClH2O，投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气：2KOCN4
9、KOH3Cl2=2CO2N26KCl2H2O。若处理上述废水20 L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯_g。解析(1)根据价键规律，可知C、N之间以三键结合，H和C之间以单键结合。H显1价，N的非金属性比C强，N显3价，则C显2价。(2)NaCN是强碱弱酸盐，CN水解使溶液显碱性。因为HCN和Na2CO3反应生成NaHCO3，说明的酸性比H2CO3弱但比HCO强，在NaCN溶液中通入CO2会生成HCN和NaHCO3。(3)NaCNH2O2H2O=ANH3，根据质量守恒，可知A为NaHCO3。H2O2作氧化剂时，其还原产物H2O没有污染性，故H2O2常被称为“绿色氧化剂”。(4)20 L废
10、水中含KCN的质量为：650 mgL120 L13 000 mg13 g。合并两步反应的化学方程式得：2KCN8KOH5Cl2=10KCl2CO2N24H2O，则：m(Cl2)(35513130)g35.5 g。答案(1)2(2)CNH2OHCNOHCNH2OCO2=HCOHCN(3)NaHCO3H2O2作氧化剂时，其还原产物H2O没有污染性(4)35.5【解后建模】无机综合题的解题程序一、抓元素，知性质在非金属元素中，以Cl、O、S、N、P、C、Si为重点。在金属元素中，以Na、Al、Fe、Cu为重点。其中Cl、N、S、Na、Al、Fe六种元素的单质及其化合物性质最典型、最重要，要重点掌握二
11、、明目的，知特性要熟悉含各元素的物质的一些特性，如含Fe3的溶液遇KSCN溶液变红色，含Fe2的溶液与碱溶液反应的特殊现象，Al、Al2O3、Al(OH)3的两性，NH3遇HCl、Cl2、HNO3产生白烟，NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝，SO2的漂白性等三、会结合要学会将元素化合物知识与元素周期律、物质结构、氧化还原反应、中和滴定、化学反应速率、化学平衡、电化学等密切结合起来四、结合题目信息作答将掌握的元素化合物知识与题目所给信息相结合，判断不同情况下框图中各字母代表的物质，进而结合物质的性质按要求回答问题微点聚焦二主题素材确定型元素化合物创新题以某一主题组织素材的综合应用题，考查范围广，不但
12、可考查常见元素的单质及其化合物的相互转化，还可结合基本理论进行考查，如：物质结构及元素周期律、化学平衡及电离平衡理论、氧化还原及电化学知识等。解答这一类题时，先要仔细审题，了解命题意图及考查的知识点，然后认真分析已知条件并结合已学知识分析注意事项、补充所缺项目，使整个题目前后连贯起来，规范做出正确答案。典题示例【示例2】 (2016课标全国，28节选)某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题：(1)丙组同学取10 ml 0.1 molL1KI溶液，加入6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：第一支试管中加入1 mL C
13、Cl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在I过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。(2)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_，生成沉淀的原因是_(用平衡移动原理解释)。解析(1) 根据Fe2的检验方法，向溶液中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀，一定含有F
14、e2，则实验检验的离子是Fe2；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，Fe3遇KSCN溶液显红色，实验和说明，在I过量的情况下，溶液中仍含有Fe3，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应，反应为2Fe32I2Fe2I2。(2)H2O2溶液中加入几滴酸化FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生的离子方程式为H2O22Fe22H=2Fe32H2O，铁离子的溶液呈棕黄色；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是反应产生的Fe3是H2O2分解的催化剂，促使H2O2分解生成O2，同时H2O2分解反应是放热反应，并促进了Fe3水解平衡Fe33H2O Fe(OH)33H向正向移
15、动，产生较多Fe(OH)3，聚集形成沉淀。答案(1)Fe2Fe3可逆反应(2) H2O22Fe22H=2Fe32H2OFe3催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热，促进Fe3的水解平衡正向移动体验感悟无水氯化铝是有机合成工业中一种重要的催化剂，工业上由Al2O3制备无水氯化铝的反应为2Al2O36Cl24AlCl33O2。 (1)实验室制氯气的离子方程式为_，氯气溶于水生成的次氯酸的电子式为_。(2)AlCl3可以作净水剂，其原理是(用离子方程式表示) _。(3)AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其离子方程式为_。(4)为分析某铝合金的成分，用足量稀硝酸将其完全溶解后，用
16、NaOH溶液调pH，当pH3.4时开始出现沉淀，分别在pH为5、9时过滤沉淀，继续滴加NaOH溶液无沉淀生成。结合图象信息推断该合金中除铝外还含有的金属是_。解析(1)实验室利用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备氯气，离子方程式为：MnO24H2ClMn2Cl22H2O。次氯酸的结构式为HOCl，电子式为。(2)AlCl3可以作净水剂，是因为Al3水解生成的Al(OH)3胶体可以吸附水中的悬浮物质。(3)NaOH溶液处理Al2O3膜时发生反应的离子方程式为：Al2O32OH=2AlOH2O。(4)根据题图可知，pH3时，Fe3已经完全沉淀，则溶解液中一定不含Fe3，而pH9时Mg2才开始沉淀，根
17、据题意，过滤后继续滴加NaOH溶液无沉淀生成，则溶解液中一定不含Mg2，而Cu2、Fe2分别在pH7、pH9时完全沉淀，由于硝酸过量，不可能生成Fe2，故溶解液中一定含有Cu2，因此合金中还含有的金属为Cu。答案(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)Al33H2OAl(OH)33H(3)Al2O32OH=2AlOH2O(4)Cu(或铜)微点聚焦三元素化合物创新题中的环境保护与绿色化学以单质及其化合物的性质，考查环境保护与绿色化学的应用是近几年高考命题的热点；是一类与社会、生产、生活结合较为紧密的一类题目，题中一些答案的制定经常具有一定的开放性，作答时，要联系生产、生活实际，充分利用
18、化学语言，敢于下笔。典题示例【示例3】 (2015北京理综，27)研究CO2在海洋中的转移和归宿，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HCO占95%。写出CO2溶于水产生HCO的方程式：_。(2)在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式：_。同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：_(CH2O)xx18O2xH2O(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从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下)。将虚
19、线框中的装置补充完整并标出所用试剂。滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3，再用x molL1HCl溶液滴定，消耗y mL HCl溶液。海水中溶解无机碳的浓度_ molL1。(4)利用如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_。解析(1)CO2溶于水生成H2CO3，H2CO3电离出H和HCO 。(2) 根据钙化作用的反应物是HCO 和Ca2，生成物是CaCO3和CO2，故不难写出反应的离子方程式为2HCOCa2=CaCO3CO2H2O。根据元素守恒及示踪原子的标
20、记知，方程式中的填空为：xCO2和2xHO。(3) 该装置为洗气瓶的装置，要注意装置中长管进、短管出，且用分液漏斗滴加酸化所用试剂稀硫酸，因HCl易挥发出来影响后续的滴定而不能用盐酸。根据该滴定过程得关系式：CO2HCOHCl，n(CO2) n(HCl)xmolL1y103Lxy103 mol，所以c(CO2) molL1。(4) a室的电极连接电源的正极，作阳极，发生氧化反应：2H2O4e= O24H，c(H)增大，H从 a 室通过阳离子交换膜进入 b 室，发生反应：HCOH=CO2H2O。海水的pH8，电解后的海水pH6，呈酸性；c室的反应：2H2O2e= H22OH，可用c室排出的碱液与
21、从b室排出的酸液中和调至接近装置入口海水的pH，即处理合格。答案(1)CO2H2OH2CO3、H2CO3HHCO (2)2HCOCa2=CaCO3CO2H2OxCO22xHO (3) (4)a 室：2H2O4e= O24H，H通过阳离子膜进入b室，发生反应：HCOH=CO2H2Oc室的反应：2H2O2e=H22OH，用c室排出的碱液将从b室排出的酸液调至接近装置入口海水的pH【高分必备】1环境污染的类型及防治措施主要污染物及来源主要危害防治措施大气污染污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、固体颗粒来源：化石燃料的燃烧，工业烟尘危害人体健康破坏建筑影响动、植物生长改变气候开发新能源，减少化石燃
22、料的燃烧对工业尾气进行处理立法管理水污染污染物：重金属盐、耗氧有机物，氮、磷化合物等来源：工业废水、生活废水、实验室和医院废水污染饮用水、影响人畜健康影响植物生长形成水华、赤潮，影响水中生物生长对废水进行无害化处理后排放立法管理土壤污染污染物：重金属盐、废塑料、工业废料、建筑垃圾来源：生活垃圾、工厂、建筑、化肥、农药、各种废水使土壤板结、硬化水肥流失对垃圾进行回收和分类处理，综合利用控制各种污水排放2.常见的环境污染及其成因体验感悟1(2016课标全国，27)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：(1)Na
23、ClO2的化学名称为_。(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323 K，NaClO2溶液浓度为5103 molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SOSONONOClc/(molL1)8.351046.871061.51041.21053.4103写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强，NO的转化率_(填“提高”、“不变”或“降低”)。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐_(填“增大”、“不变”或“减小”)。由实验结果可知，脱硫反应速率_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能
24、是_。(3)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_(填“增大”、“不变”或“减小”)。反应ClO2SO=2SOCl的平衡常数K表达式为_。解析(1)NaClO2的化学名称为亚氯酸钠。(2)亚氯酸钠具有氧化性，可将NO气体氧化为NO，则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为4NO3ClO4OH=4NO3Cl2H2O。该反应是一个气体体积减小的反应，增大压强，有利于反应向消耗NO的方向进行，所以增大压强，NO的转化率提高。脱硝反应消耗OH，故随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小。
25、根据题中表格数据发现，反应一段时间后溶液中SO的离子浓度最大，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。(3)由图分析可知，温度升高，SO2或NO平衡分压的负对数均减小，说明升高温度，平衡逆向移动，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。根据反应ClO2SO=2SOCl可写出其平衡常数表达式为K。答案(1)亚氯酸钠(2)4NO3ClO4OH=4NO3Cl2H2O提高减小大于NO溶解度较低(或脱硝反应活化能较高)(3)减小K2直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二
26、氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在下图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。请回答下列问题：(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有_(填字母)。A温室效应B酸雨C粉尘污染D水体富营养化(2)在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为_。亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为_。解析(1)煤燃烧产生
27、的烟气中含有的粉尘会造成粉尘污染，含有的二氧化硫(与空气接触可产生三氧化硫)会造成酸雨，二氧化碳可以造成温室效应，故应选A、B、C。(2)因CO2CaCO3H2O=Ca(HCO3)2，故二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为Ca(HCO3)2；1 mol Ca(HSO3)2被氧气氧化肯定生成1 mol CaSO4，根据S元素守恒，还要有H2SO4生成，故反应方程式为Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4。答案(1)ABC(2)Ca(HCO3)2(或碳酸氢钙)Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4【规律总结】实现绿色化学的过程、目标及措施1(2016山东淄博高三摸底，12).NH3与N
28、O2是常见的氮的化合物，研究它们的综合利用有重要意义。(1)NO2产生的环境问题有_ (填一种)。(2)热电厂通常用NH3消除燃煤烟气中的NO2，写出该反应的化学方程式_。(3)氨气与氯化氢气体混合的现象是_，该反应可用于_。(4)若将少量氨气与过量氯气混合，则生成一种酸性气体和另一种化合物A，A中所有原子均满足8电子稳定结构，试写出A的电子式_，A在一定条件下能与水反应，可用于饮用水的消毒，试写出此反应的化学方程式_。.向SO2的饱和溶液中加入BaCl2溶液无明显现象，得混合溶液M。(5)若将下列各物质分别加入溶液M中，均可产生沉淀。其中原理相同、沉淀相同的是_。a氨水、NaOH溶液b氯水、
29、FeCl3溶液cH2S溶液、氯水d硫酸、溴水(6)若向溶液M中加入CaCO3粉末，则产生亚硫酸钡沉淀，请用化学反应原理予以解释(用离子方程式结合必要的文字) _。解析.(1)NO2产生的环境问题有光化学烟雾污染、酸雨、臭氧空洞等。(2)NH3与NO2发生氧化还原反应生成N2和H2O。(3)NH3与HCl反应生成NH4Cl固体，可观察到产生白烟。该反应可以用于检验NH3、HCl是否泄漏，可以用于气体的验满等。(4)A中所有原子均满足8电子稳定结构，则只能是N和C1形成的化合物，根据N、Cl的原子结构，可以推断出A为NCl3，电子式为。根据题中信息可写出NCl3与H2O反应的化学方程式：NCl33
30、H2O=3HClONH3。.(5)a项，氨水、NaOH溶液均可将SO2转化为SO，最终生成BaSO3沉淀，原理相同，a项符合题意；b项，加入氯水、FeCl3溶液，Cl2、Fe3均可将SO2氧化为SO，最终生成BaSO4沉淀，原理相同，b项符合题意；c项，加入H2S溶液，发生反应2H2SSO2=3S2H2O，生成的沉淀为S，加入氯水，Cl2将SO2氧化为SO，最终生成BaSO4沉淀，原理不同，沉淀也不相同，故c项不符合题意；加入硫酸，SO与Ba2反应生成BaSO4沉淀，加入溴水，Br2将SO2氧化为SO，最终生成BaSO4沉淀，原理不同，d项不符合题意。答案.(1)光化学烟雾污染(或酸雨、臭氧空
31、洞等)(2)8NH36NO2=7N212H2O(3)产生白烟 管道泄露时验满或氨气或氯气检漏或答检验NH3(或HCl)是否泄漏、用于气体的验满等(4)NCl33H2O=3HClONH3(或NCl34H2O=3HClONH3H2O).(5)ab(6)SO2溶于水生成H2SO3：SO2H2OH2SO3，H2SO3在水溶液中发生电离：H2SO3HHSO、HSOSOH，加入的CaCO3与H反应，使溶液中c(H)降低，上述平衡向右移动，c(SO)增大，SO与Ba2反应产生BaSO3沉淀2锂、铬、铈、镍均为金属元素，这些金属元素的化合物在工业生产中有着重要作用。(1)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解
32、质，LiPF6中P的化合价为_。(2)自然界中Cr主要以3价和6价形式存在。6价的Cr能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠在酸性条件下将其还原为3价的Cr。完成并配平下列离子方程式：_Cr2O_SO_=_Cr3_ SO_H2O(3)二氧化铈(CeO2)在平板电视显示屏的制造中有着重要应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3，写出该反应的化学方程式：_。(4)如图所示是由Ce3再生Ce4的装置示意图。电解总反应为2HSO4H4Ce3 通电 S2O4Ce43H2O。生成Ce4的电极反应式为_。生成的含Ce4溶液从电解槽的_(填字母序号)口流出。(5)NiSO4nH2O是一种绿色、易溶于水的
33、晶体，广泛应用于镀镍、电池制造等领域，为测定NiSO4nH2O的组成，进行如下实验：称取2.682 6 g样品，配制成250.00 mL溶液，准确量取配制的溶液25.00 mL，用0.040 00 molL1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定Ni2(离子方程式为Ni2H2Y2=NiY22H)，消耗EDTA标准溶液25.50 mL。则晶体样品的化学式为_。解析(1)根据化合物中各元素化合价代数和为0的原则，计算P的化合价为5。(3)CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3，说明CeO2为氧化剂，H2O2为还原剂，由此可写出化学方程式。(4)Ce3生成Ce4，Ce元素的化合价升高，发生氧
34、化反应，应为阳极的反应，因此生成的含Ce4溶液从电解槽的a口流出。(5)根据物质的量关系式：NiSO4nH2ONa2H2Y，列出计算式：0.040 000.025 5010(155n18)2.682 6，解得n6。答案(1)5(2)138H234(3)2CeO23H2SO4H2O2=Ce2(SO4)34H2OO2(4)Ce3e=Ce4a(5)NiSO46H2O3工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是NH3和NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。(一)提供的装置(二)NH3的制取(1)下列有关实验室制备气体的说法正确的是_(填序号)。可以用排饱和食盐
35、水的方法收集氯气用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气实验室制氧气有时需要加热，有时不需要加热用无水氯化钙干燥氨气用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管(2)从所提供的装置中选取一个能制取氨气的装置：_ (填序号)。(3)当采用你所选用的装置制取氨气时，相应反应的化学方程式是_。(三)模拟尾气的处理选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置，回答有关问题：(4)A中反应的离子方程式为_。(5)D装置中的液体可换成_(填序号)。aCuSO4bH2OcCCl4d浓硫酸(6)该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是_。解析实验室制备氨气可用氢氧化钙与氯化铵固体加热法，也可以用浓氨水与氢氧化钠(
36、或氧化钙)在常温下制取。可选装置C或G。(3)根据所选装置写出相应制备反应的化学方程式。(4)A中为Cu与稀硝酸的反应：3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O。(5)D中用浓氨水防止氨气被吸收，因此还可以换成CCl4。(6)该反应中尾气含有NO等污染性气体，应除去后再排放。答案(1)(2)C(或G)(3)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O或CaONH3H2O=NH3Ca(OH)2，与(2)的选取要对应(4)3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O(5)c(6)NO尾气直接排放，没有进行处理气体制备是高考热点，而制气过程中一些装置创新使用更是近几年出题热点，它能很好地考查学生
37、在新情景下知识运用能力和获取信息能力，是一种很好的能力考查题，复习时加以关注！增分点1气体制备装置的创新知识查补1常见制气装置的延伸与创新(1)固体液体或液体液体气体发生装置：(2)固体液体(不加热)气体发生装置：2课本制气装置创新在复习有关尾气处理部分的知识时，可多总结教材中的有关装置，进行针对性探究，如左图(RJ必修1P101图432)是教材中给出的金属Cu与浓硫酸的反应装置，但该装置不能进行SO2性质的连续实验，且由于二氧化硫会污染环境，所以有必要进行科学处理。如右图所示，改进后的装置注意减少了SO2对环境的污染，从而体现化学实验的绿色、环保意识。增分题例【例1】以下气体发生装置中，不易
38、控制反应产生气体的量的是()解析A项可通过控制加入液体的量来控制产生气体的量；C、D两项中装置类似于启普发生器，可通过活塞的开关调节反应器的压强，控制反应与否，来控制产生气体的量。答案B【例2】某一兴趣小组准备在实验室中制H2，装置如图所示。可是在实验室中发现酸液不足而又无其他酸液可加入。为达到实验目的，则可以从长颈漏斗中加入下列试剂中的()NaNO3溶液酒精四氯化碳苯Na2CO3溶液KCl溶液ABCD解析加入NaNO3溶液，相当于锌粒与硝酸反应，会产生氮的氧化物，故不可以；加入酒精，能增大酸的体积，且不影响反应，故可以，四氯化碳的密度比水大，能使酸液的液面上升，故可以；苯的密度比水小，加入苯
39、仍不能使锌粒与酸接触，故不可以；Na2CO3溶液与稀硫酸反应放出二氧化碳，故不可以；加入KCl溶液相当于稀释硫酸，故可以。答案D增分点2收集、除杂及尾气处理中仪器的创新知识查补1气体的收集方法2气体的定量测定装置3可作为冷凝或冷却的装置4防倒吸装置增分题例【例1】某课外小组的同学设计了以下装置(部分夹持仪器已略)制取无水AlCl3(易升华)，其中不能达到相应实验目的的是()A用装置甲制取氯气B用装置乙干燥氯气C用装置丙制取并收集AlCl3D用装置丁处理丙中排出的尾气解析高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气且不需要加热，采用固液混合不加热型装置，A正确；氯气能和碱石灰反应，所以不能用碱石灰干燥氯气，应该
40、用干燥氯气，B错误；加热条件下氯气和Al反应生成氯化铝，氯化铝易水解，无水氯化钙能吸收水分且和氯化铝不反应，所以能达到实验目的，C正确；氯气有毒，不能直接排入空气，但氯气能和NaOH溶液反应生成易溶于水的物质NaCl、NaClO，所以能达到实验目的，D正确。答案B【例2】下列实验方案能达到实验目的是()A图装置用Cu和浓硝酸可制取NO2B图装置可用于电解精炼铜C图装置可用于测量钠与乙醇反应生成氢气的体积D图装置可用于实验室分离CO和CO2解析Cu和浓硝酸反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成一氧化氮，可制取NO，故A错误；电解精炼铜时，将粗铜与电源的正极相连，作电解池的阳极，失电子发生氧化反应
41、，故B错误；用排水法收集气体，气体应短进长出，否则不能测量气体的体积，故C错误；要将CO和CO2分离，关闭b，打开a，混合气体进入甲，可在甲中装NaOH溶液，用来吸收CO2，此时甲中发生反应2NaOHCO2=Na2CO3H2O，CO与氢氧化钠溶液不反应，CO进入丙中，丙中装浓H2SO4干燥CO，分离出CO后，再打开b，用乙中的稀酸把碳酸盐转化成CO2，并干燥，故D正确。答案D【例3】如图所示的装置常用于制取气体并检验气体的性质。下列有关说法正确的是()A关闭分液漏斗的活塞，将干燥管末端放入水中，微热烧瓶，有气泡从水中冒出，停止加热后，干燥管内有一段稳定的水柱形成，表明装置不漏气B若装置用于制取
42、氯气并验证其具有漂白性，则A中所用试剂为稀盐酸，B中所用药品为KMnO4固体，C中为品红溶液C若装置用于制取SO2并验证其具有漂白性，则A中所用试剂为浓硫酸，B中所用药品为Na2SO3固体，C中为酸性KMnO4溶液D若实验时B中盛放固体NaOH，A中为浓氨水，C中为稀AgNO3溶液，则实验过程中，C试管中看不到明显的实验现象解析A项，由于装置的体积较大，可用酒精灯微热烧瓶，加热时干燥管口有气泡冒出，冷却后干燥管口有水柱形成，说明装置的气密性良好，正确；B项，制氯气时应用浓盐酸，错误；C项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色的原因是SO2能将KMnO4还原，表现还原性，不表现漂白性，错误；D项，实验过程中C试管中有沉淀出现，若NH3过量，则可观察到沉淀溶解，错误。答案A【思维建模】有关气体制备的解题思路