高考化学第二轮专题强化训练9.doc
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1、热考大题专攻练(二)氧化还原反应与元素化合物综合应用(满分56分,建议用时25分钟)大题强化练,练就慧眼和规范,占领高考制胜点!可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27Si-28S-32Cl-35.5Fe-56Cu-64As-75I-1271.(14分)砷(As)与其化合物被广泛应用在除草剂、杀虫剂以及含砷药物中。回答下列问题:(1)砷是氮的同族元素,且比氮多2个电子层,砷在元素周期表中的位置为第_周期、第_族;AsH3的热稳定性比NH3的热稳定性_(填“强”或“弱”)。(2)As2O3俗称砒霜,与锌和硫酸混合,会发生反应生成砷化氢、硫酸锌和水,该反
2、应的化学方程式为_。As2O3是两性偏酸性氧化物,是亚砷酸(H3AsO3)的酸酐,易溶于碱生成亚砷酸盐,写出As2O3与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式_。(3)砷在自然界中主要以硫化物矿形式存在,如雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)。As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2恰好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为_,反应产生的气体可用_吸收。(4)As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+10H+10N2H3AsO4+3S+10NO2+2H2O,将该反应设计成原电池,则NO2应该在_(填“正极”或“负极”)附近
3、逸出,该极的电极反应式为_。【解析】(1)氮和砷同主族,非金属性氮大于砷,故氢化物的稳定性AsH3比NH3弱。(2)As2O3、AsH3中砷的化合价分别为+3、-3价,故As2O32AsH3,砷的化合价降低6价,配平反应方程式为6Zn+6H2SO4+As2O36ZnSO4+3H2O+2AsH3。As2O3与氢氧化钠溶液反应生成亚砷酸钠(Na3AsO3),反应的离子方程式为As2O3+6OH-2As+3H2O。(3)As在As2S3中的化合价为+3价,在As4S4中的化合价为+2价,每摩尔As2S3转化为As4S4时得到2 mol e-,而每摩尔SnCl2转化为SnCl4时失去2 mol e-,
4、故二者在反应时物质的量之比为11。H2S既可与NaOH溶液反应,又能与CuSO4溶液反应生成CuS沉淀。(4)从反应方程式看,HNO3在反应中作氧化剂被还原为NO2,为正极反应:N+e-+2H+NO2+H2O。答案:(1)4A弱(2)6Zn+6H2SO4+As2O36ZnSO4+3H2O+2AsH3As2O3+6OH-2As+3H2O(3)11氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液(4)正极N+e-+2H+NO2+H2O【规律技法】电极反应式的书写步骤找电源(或现象)定两极写电极反应式写总反应式。即首先看题给条件中有无电源,无电源的是原电池,有电源的是电解池,有时会将两池串联,其中电极的活泼性差别较大的是原
5、电池,另一个就是电解池,然后依据原电池或电解池的工作原理正确书写电极反应式。对于可充电电池,可能会给出总反应式,要能写出正、负极的电极反应式,再针对题目中的已知条件和问题进一步解答。2.(14分)汽车尾气中CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。(1)氧化还原法消除NOx的转化如下:NONO2N2反应为NO+O3NO2+O2,生成标准状况下11.2 L O2时,转移电子的物质的量是_mol。反应中,当n(NO2)nCO(NH2)2=32时,氧化产物与还原产物的质量比为_。(2)使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和NOx,转化过程中发生反应的化学方程式为C
6、O+NOxN2+CO2(未配平),若x=1.5,则化学方程式中CO2和N2的化学计量数比为_。(3)吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)。装置中,酸性条件下,NO被Ce4+氧化的产物主要是N、N,请写出生成等物质的量的N和N时的离子方程式_。装置的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得Ce4+再生,再生时生成的Ce4+在电解槽的_(填“阳极”或“阴极”),同时在另一极生成S2的电极反应式为_。已知进入装置的溶液中,N的浓度为agL-1,要使1 m3该溶液中的N完全转化为NH4NO3,至少需向装置中通入标准状况下的氧气_L(用含a代数式表示,结果保留整
7、数)。【解析】(1)反应中转移电子数为2个e-,标准状况下11.2 L O2为0.5 mol,故转移电子为1 mol。反应中N2既是氧化产物又是还原产物,CO(NH2)2对应氧化产物,NO2对应还原产物,二者中N之比为43,故氧化产物与还原产物的质量比为43。(2)根据3CO+2NO1.53CO2+N2,则CO2与N2的化学计量数之比为31。(3)假设生成N和N的物质的量均为1 mol,则2 mol NO转变为N和N失电子为4 mol,根据得失电子守恒,则有4 mol Ce4+转化为Ce3+,离子方程式为2NO+4Ce4+3H2ON+N+6H+4Ce3+。再生时Ce3+转化为Ce4+,发生氧化
8、反应,故在阳极上生成Ce4+。另一极上HS发生还原反应,生成S2。由NN而O22,根据得失电子守恒,设消耗氧气的体积为V,则2=4,解得:V243a。答案:(1)143(2)31(3)2NO+3H2O+4Ce4+N+N+4Ce3+6H+阳极2H+2HS+2e-S2+2H2O243a【规律技法】电极反应式书写与判断的“两看、三注意”审题法(1)两看。一看“电极材料”:若阳极材料是除金、铂以外的其他金属,则在电解过程中,优先考虑阳极材料本身失去电子被氧化,而不考虑溶液中阴离子放电的难易。再看“离子放电的难易”:若阳极材料是惰性电极,则在电解过程中首先分析溶液中离子放电的难易。(2)三注意。注正、负
9、(阴、阳),抓守恒(电子、电荷),关注介质。当缺氧时,需加H2O生成H+或加OH-生成H2O或加C生成CO2或加O2-生成H2O。在碱性介质中不能出现H+或CO2,酸性介质中不能出现OH-,特别要关注非水溶液介质(如熔融碳酸盐、熔融金属氧化物及氢化物)。电解池阳极阴离子的放电顺序(失电子由易到难)为S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根;阴极阳离子的放电顺序(得电子由易到难)为Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+。3.(14分)铜是与人类关系非常密切的有色金属。已知常温下,在溶液中Cu2+稳定,Cu+易在酸性条件下发生反应:2Cu+Cu2+Cu。大多数+1价铜的化合物是难溶物,如Cu2O、
10、CuI、CuCl、CuH等。(1)在新制Cu(OH)2悬浊液中滴入葡萄糖溶液,加热生成不溶物的颜色为_,某同学实验时有黑色物质出现,该黑色物质的化学式为_。(2)在CuCl2溶液中逐滴加入过量的KI溶液可能发生反应:a.2Cu2+4I-2CuI(白色)+I2b.2Cu2+2Cl-+2I-2CuCl(白色)+I2若a反应是主要反应,需要查询的数据是_。为顺利观察到白色沉淀可以加入的最佳试剂是_。A.SO2B.四氯化碳C.NaOHD.乙醇(3)一定条件下,在CuSO4中加入NH5反应生成氢化亚铜(CuH)。已知NH5的所有原子都达到稀有气体的稳定结构,NH5是_(填“离子化合物”或“共价化合物”)
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