1、第二章 元素与物质世界亮点专题集锦第二章 元素与物质世界答题规范 化学工艺流程题如图是工业生产硝酸的流程：例1第二章 元素与物质世界合成塔中内置铁触媒，氧化炉中内置PtRh合金网。请回答下列问题：(1)1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如下：第二章 元素与物质世界第二章 元素与物质世界分别表示N2、H2、NH3图表示生成的NH3离开催化剂表面，图和图的含义分别是_.(2)合成氨反应的化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)，写出该反应的化学平衡常数表达式K_。第二章 元素与物质世界在一
2、定温度和压强下，将H2和N2按31(体积比)混合后进入合成塔，反应达到平衡时，平衡混合气中NH3的体积分数为15%，此时H2的转化率为_。(3)已知：4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g)H1266.8 kJ/mol第二章 元素与物质世界N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.5 kJ/mol，氨催化氧化的热化学方程式为_。(4)吸收塔中通入空气的目的是_。第二章 元素与物质世界【解析】本题以工业生产HNO3的背景，考查化学基础知识，涉及化学平衡常数、转化率的计算、盖斯定律应用等。(2)设 N2、H2的 物 质 的 量 分 别 为 amol,3a mol，N2转化了x mo
3、l。第二章 元素与物质世界第二章 元素与物质世界(4)工业生产HNO3为循环反应，为不使N元素损失，故可再通入O2与其反应。【答案】(1)图表示N2、H2被吸附在催化剂表面，图表示在催化剂表面，N2、H2的化学键断裂第二章 元素与物质世界第二章 元素与物质世界【规律方法】利用关系式法解化学工艺流程类试题，寻找关系式时要特别注意原料中的某些元素是否都转入了产物中，中间过程是否又有原始原料的参与，不可盲目地根据起始物和产物中的原子守恒直接得出关系式。常进行如下的相当量处理：第二章 元素与物质世界化合物中某元素的损失率该化合物的损失率；中间产物的损失率原料的损失率；中间产物的转化率原料的转化率。另外
4、，有些题目中常出现一些教材中未见过的化学反应方程式，以信息的形式作为解题的某些条件，此时要耐心地寻找物质或元素之间的转化关系，以便得出正确的关系式。第二章 元素与物质世界解题技能相互竞争的离子反应及氧化还原反应反应物间一对多的化学反应常有“平行反应”和“竞争反应”两类，平行反应主要指多个反应相互间没有影响可同时进行；而竞争反应是指由于反应能力不同，多个反应按一定的先后顺序逐次进行。第二章 元素与物质世界竞争反应主要包括两种基本题型：一是一种氧化剂(还原剂)与多种还原剂(氧化剂)反应，如把Cl2通入含I、Br、Fe2的溶液中，按照还原能力由强到弱的顺序，I优先反应，其次是Fe2，最后是Br；二是
5、一种酸(碱)与多种碱性(酸性)物质反应，第二章 元素与物质世界如把HCl逐滴加入到含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中，按照碱性由强到弱的顺序，NaOH优先反应，其次是Na2CO3，最后是NaHCO3，此类竞争反应的先后顺序即是其有效顺序。在实际问题中有部分看似平行的反应，第二章 元素与物质世界由于物质的性质而出现了“有效”和“无效”两种可能性，准确地确定有效反应就成了解题的关键。1复分解反应之间的竞争若某一溶液中同时存在几个可能的复分解反应，则生成更难溶解或更难电离物质的反应将优先进行。第二章 元素与物质世界例2写出在硫酸铝铵溶液中加入少量氢氧化钡溶液的离子方程式：_。第二章
6、 元素与物质世界第二章 元素与物质世界第二章 元素与物质世界第二章 元素与物质世界2氧化还原反应之间的竞争若某一溶液中同时含有多种还原性(氧化性)物质，则加入一种氧化剂(还原剂)时，优先氧化还原性(氧化性)强的物质。第二章 元素与物质世界例3在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol的酸性混合溶液中加入0.02 mol铁粉，经搅拌后发生的变化应是(双选)()A铁溶解，析出0.01 mol Ag和0.005 mol CuB铁溶解，析出0.01 mol Ag并放出H2第二章 元素与物质世界C铁溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Fe3D铁溶解
7、，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Cu2第二章 元素与物质世界【解析】首先明确氧化性AgFe3Cu2H。所以先发生反应Fe2Ag=Fe22Ag，消耗0.005 mol Fe；其次发生反应Fe2Fe3=3Fe2，消耗0.005 mol Fe；再发生反应FeCu2=Fe2Cu，消耗0.01 mol Fe。【答案】CD第二章 元素与物质世界3氧化还原反应与非氧化还原反应之间的竞争一般情况下，氧化还原反应优先于非氧化还原反应发生。写出向漂白粉溶液中通入二氧化硫气体的化学方程式：_。例4第二章 元素与物质世界【解析】漂白粉溶液中含有CaCl2和Ca(ClO)2，其中Ca(ClO)2水溶液能与SO2发生反应，向漂白粉溶液中通入二氧化硫气体后，是发生复分解反应生成CaSO3和HClO还是发生氧化还原反应，两反应互相竞争。第二章 元素与物质世界由于次氯酸盐及次氯酸都具有强氧化性而亚硫酸盐及二氧化硫都具有还原性，所以是发生氧化还原反应而不是复分解反应。【答案】Ca(ClO)22SO22H2O=CaSO42HClH2SO4
