1、1专题 22.解决热点物质探究问题考试说明中：能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，并与已有知识整合，在分析评价的基础上应用新信息的能力。能将与化学相关的实际问题分解，综合运用相关知识和科学方法，解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力。高考试卷中：在高考试卷的非选择题部分中经常会以一种热点物质为背景的试题，主要考查学生对各种信息的分析和应用能力，考点涉及化学反应原理、化学实验、化学概念、化学计算等综合知识。可以看做元素化合物综合题或物质制备题。答题过程中：解决此类题目的方法与元素化合物综合题类似，还是认真审题，懂得题目的目的与要求，知道题目提高的有效信息，结合和提取个人的知识储备
2、，合理运用化学概念、化学原理等方面知识，规范答题。一. 能力展示1.二氧化氯(ClO 2)作为一种高效强氧化剂已被联合国世界卫生组织(WHO)列为 AI 级安全消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体，性质非常不稳定，温度过高或水溶液中ClO2的质量分数高于 30等均有可能引起爆炸，易与碱液反应生成盐和水。(1)某研究小组设计如图所示实验制备 ClO2溶液，其反应的化学方程式为。在反应开始之前将烧杯中的水加热到 80，然后停止加热，并使其温度保持在 6080之间。控制温度的目的是_ _，图示装置中缺少的一种必须的玻璃仪器是_。装置 A 用于溶解产生的二氧化氯气体，其中最好盛放_(填字母)。a
3、20mL 60的温水 b100mL 冰水c100mL 饱和食盐水 d100mL 沸水在烧瓶中加入 12.25g KClO3和 9g 草酸(H 2C2O4)，然后再加入足量的稀硫酸，水浴加热，反应后生成 ClO2的质量为_(2)用 ClO2处理过的饮用水(pH 为 5.56.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子()。饮用水中 ClO2、 的含量可用连续碘量法进行测定，实验步骤如下：步骤 1：准确量取一定体积的水样加入锥形瓶中；步骤 2：调节水样的 pH 至 7.08.0；步骤 3：加入足量的 KI 晶体；步骤 4：加入少量指示剂，用一定浓度的 Na2S2O3溶液滴定至终点；步骤 5：再调节溶
4、液的 pH2.0；步骤 6：继续用相同浓度的 Na2S2O3溶液滴定至终点。2步骤 1 中若要量取 20.00mL 水样，则应选用的仪器是_。步骤 14 的目的是测定水样中 ClO2的含量，其反应的化学方程式为:，则步骤 4 中加入的指示剂为_，滴定达到终点时溶液的颜色变化为_。步骤 5 的目的是使 将溶液中的 还原为 以测定其含量，该反应的离子方程式为_ _。过程分析：1.(1) 题目信息已经给出，ClO 2性质非常不稳定，温度过高有可能引起爆炸，在反应开始之前将烧杯中的水加热到 80，然后停止加热，并使其温度保持在 6080之间，另一个原因就是保证反应所需的温度，并使其温度保持在 6080
5、之间，所以必须要用温度计，最好盛放 b100mL 冰水； 根据方程式可知道，H 2C2O4过量，用 KClO3的量计算，可得 ClO26.75 克；(2) 因为用 ClO2处理过的饮用水 (pH 为 5.56.5)，又要精确量取20.00mL，故用 25.00mL 酸式滴定管因为反应到终点时，I 2用尽，为了检验 I2的存在，故用淀粉溶液作指示剂，反应到终点时，I 2用尽，蓝色褪去；已经告知了氧化还原反应的氧化剂 ClO2-、还原剂 I-、还原产物 Cl-，又可以推知氧化产物为 I2，根据得失电子，质量守恒就很容易得出答案 4I-+ClO2-+4H+ = 2I2 + Cl- + 2H2O。答案
6、: (1) 保证反应所需温度；防止温度过高发生爆炸， 温度计。b 6.75g (2) 25mL 酸式滴定管（或移液管） 。淀粉溶液， 蓝色褪去。 4I -+ClO2-+4H+ = 2I2 + Cl- + 2H2O.精要点评：1.这一类题目是将元素化合物知识与生产工艺、化学平衡原理结合起来， 引导我们关注化学学科的应用性和实践性。我们要在“工艺流程阅读、相关反应化学方程式书写、化学反应条件控制的原理、生产流程的作用”等方面，加强对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用熟悉程度，提高对新信息的处理能力。二。能力培养1.高铁酸钾（K 2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其
7、生产工艺如下：（1）反应应在温度较低的情况下进行。因在温度较高时 KOH 与 Cl2 反应生成的是KClO3。写出在温度较高时 KOH 与 Cl2反应的化学方程式 ，当反应中转移 5 mol 电子时，消耗的氯气是 mol。 （2）在反应液 I 中加入 KOH 固体的目的是 （填编号） 。A与反应液 I 中过量的 Cl2继续反应，生成更多的 KClO3BKOH 固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率C为下一步反应提供碱性的环境D使 KClO3转化为 KClO（3）从溶液 II 中分离出 K2FeO4后，还会有副产品 KNO3 、KCl，则反应中发生的离子反应方程式为 。（4）如何判断 K
8、2FeO4晶体已经洗涤干净 。（5）高铁酸钾（K 2FeO4）作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，其离子反应是：FeO42+ H2O= Fe（OH） 3（胶体）+ O 2+ 完成并配平方程式,将完整的离子方程式写在下方：。分析：（1）根据题目中信息“温度较高时 KOH 与 Cl2 反应生成的是 KClO3”和化合价升降相等来书写化学方程式，再根据方程式来进行电子转移计算， （2）根据题中信息“碱性”和平衡移动碱性判断为 AC， （3）根据反应物、生成物和化合价升降相等来书写化学方程式， （4）判断洗涤干净的标志是洗涤液无任何离子， （5）还是根据化合价升降相等来书写化学方程式。
9、答案：（1）6KOH+3 Cl2= KClO3+5KCl+3 H2O，3 ， （2）AC ， （3）2Fe 3+ + 3ClO + 10 OH 2FeO 42- + 3Cl + 5H2O ， （4）取最后一次的洗涤液，加硝酸银溶液，无白色沉淀则已被洗净 ， （5）4FeO 42- +10H2O=4Fe（OH） 3（胶体）+3O 2+8OH 。方法指导：1.要学会整理试题中有哪些有用的解题信息，分析清楚每条信息的含义，再综合多个信息因素得出有用的结论。解题的关键是要有较强的综合分析、整体思考能力，通过对知识的分析对照和整体把握，环环相扣，步步深入来突破问题。三。能力测评1.碳酸锂广泛应用于陶瓷和
10、医药等领域。以 -锂辉石（主要成分为 Li2O Al2O3 4SiO2）为原材料制备 Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe 3+、Al 3+、Fe 2+和 Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的 PH 分别为 3.2、5.2、9.7和 12.4；Li 2SO4、LiOH 和 Li2CO3在 303K 下的溶解度分别为 34.2g、12.7g 和 1.3g（1）步骤前， -锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_（2）步骤中，酸浸后得到的酸性溶液中含有 Li+、SO 42-,另含有Al3+、Fe 3+、Fe 2+、Mg 2+、Ca 2+、Na +等杂质，需在搅拌下加入_(填“石灰石” 、“氯化钙”或“
11、稀硫酸”)以调节溶液的 PH 到 6.06.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。（3）步骤中，将适量的 H2O2溶液、石灰乳和 Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的4杂质金属离子有_（4）步骤中，生成沉淀的离子方程式为_（5）从母液中可回收的主要物质是_解题分析：1.（1）粉碎可以增大接触面积，加快反应速率， （2）要增强溶液的碱性，只能加入石灰石， （3） 可以氧化 为 ，石灰乳和 使得 沉2HO2+Fe33NaCO3+2MgFeCa、 、淀， （4）步骤生成的沉淀是 ,离子方程式为： ， （5）母液LiC+2-=Lii中的溶质是 、 ，可以回收 。答案：（1）加快反应速率， （
12、2）石灰Na24SH石， （3） （4） （5） 。3+MgFe、 、 +2-33=iiaH防错机制：1.首先碰到陌生的热点物质不能有恐惧感，要对自己充满信心，其次必须按照一定的方法去解决问题：认真仔细审题，读懂有关信息，把要解决的问题与自己平时积累的化学知识联系起来，再去解决“问什么” 、 “干什么” 、 “答什么” ，最后准确回答问题。四。能力提升1.Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂，应用前景十分看好。一种制备 Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下：2FeSO 4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2，对此反应下列说法中正确的是ANa 2O2只作氧化
13、剂BNa 2FeO4既是氧化产物又是还原产物CO 2是还原产物D2 mol FeSO 4发生反应时，反应中共有 8 mol 电子转移2.“巨能钙”事件沸沸扬扬，原因在于部分巨能钙被检出含有双氧水，而双氧水有致癌性，可加速人体衰老。下列有关说法错误的是( )A双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂，说明 H2O2对人体无害BH 2O2、Na 2O2中都存在非极性共价键CH 2O2既有氧化性，又有还原性，与 KMnO4反应时表现 H2O2的还原性DH 2O2做漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与 HClO 类似，和 SO2不同3.重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeOC
14、r2O3）为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制 K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：6FeOCr 2O3+24NaOH+7KClO3 12Na2CrO4+3Fe2O3 +7KCl+12H2O，试回答下列问题：（1）在反应器中，有 Na2CrO4生成，同时 Fe2O3转变为 NaFeO2，杂质 SiO2、Al 2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式： 。5（2）操作的目的是什么，用简要的文字说明： 。（3）操作中，酸化时，CrO 42 转化为 Cr2O72 ,写出平衡转化的离子方程式： 。（4）称取重铬酸钾试样 2.5000g 配成 250mL 溶液，取
15、出 25.00mL 于碘量瓶中，加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为 Cr3+)，放于暗处 5min，然后加入 100mL 水，加入 3mL 淀粉指示剂，用 0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定 （I 2+2S2O32 =2I +S4O62 ）判断达到滴定终点的依据是： ；若实验中共用去 Na2S2O3标准溶液 40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度（设整个过程中其它杂质不参与反应） 。4. K2FeO4（高铁酸钾）在水处理、绿色高能电池制备、有机合成等方面都有广泛应用前景。K2FeO4本身的稳定性较差，在水溶液中发生反应：4K2FeO410H 2O4
16、Fe(OH) 38KOH3O 2研究人员在保持 pH 约为 9.40 的水溶液中对 K2FeO4的稳定性研究结果如下图所示。图 1 图 2 图 3图 1：K 2FeO4浓度为 1103 molL1图 2：K 2FeO4浓度为 1103 molL1 ，加入的另一溶质浓度为 0.02 molL1 ，空白指未加其它试样（a磷酸钠 b草酸钠 c空白 d醋酸钠）图 3：K 2FeO4浓度为 1103 molL1 ，加入的另一溶质浓度为 5104 molL1 ，空白指未加其它试样。请据此回答下列问题： 由图 1 可知，在保持 pH 约为 9.40 时，升高温度，K 2FeO4的稳定性 （填“增加” 、 “
17、降低”或“不影响” ） 。 由图 2 可知，在水溶液中分别加入磷酸钠、草酸钠、醋酸钠时，K2FeO4的稳定性顺序为 （用图中字母序号填空） 。 右图曲线 e、f 是加入 NaCl 的 K2FeO4试样和空白对照实验所测结果。如果忽略 Na+对K2FeO4稳定性的影响，其中加 NaCl 测得的曲线为 。 我国学者提出在浓 NaOH 溶液（非饱和溶液）中用电化学方法来制备高铁酸盐，电解装置如右图。电解时，阳极的电极式反应为。 K2FeO4用于处理水时，不仅能消毒杀菌，还能吸附水中的悬浮杂质。请写出 K2FeO4的还6原产物在水中生成 Fe(OH)3的离子方程式。 实验室保存 K2FeO4的方法是
18、。5. 高 铁 酸 钾 是 一 种 高 效 的 多 功 能 的 水 处 理 剂 。 工 业 上 常 采 用 NaClO 氧 化 法 生 产 ，原理为：3NaClO + 2Fe(NO 3)3 + 10NaOH2Na 2FeO4+ 3NaCl + 6NaNO 3 + 5H2O Na2FeO42KOHK 2FeO42NaOH 主要的生产流程如下：（1）写出反应的离子方程式 。（2）流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下 Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)（填“”或“”或“” ） 。（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图 1 为不同的温度下，Fe(NO
19、3)3不同质量浓度对 K2FeO4生成率的影响；图 2 为一定温度下，Fe(NO 3)3质量浓度最佳时，NaClO 浓度对 K2FeO4生成率的影响。图 1 图 2工 业 生 产 中 最 佳 温 度 为 ， 此 时 Fe(NO3)3与 NaClO 两 种 溶 液 最 佳 质 量 浓 度 之 比 为 。若 NaClO 加入过量，氧化过程中会生成 Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式：。若 Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中 K2FeO4与 Fe3+发生氧化还原反应生成 K3FeO4，此反应的离子方程式： 。（4）K 2FeO4 在 水 溶 液 中 易 水 解 ： 4FeO42+10H2O
20、4Fe(OH)3+8OH+3O2 。 在 “提 纯 ”K2FeO4中 采 用重 结 晶 、 洗 涤 、 低 温 烘 干 的 方 法 ， 则 洗 涤 剂 最 好 选 用 溶 液 （ 填 序 号 ） 。AH 2O BCH 3COONa、异丙醇 CNH 4Cl、异丙醇 DFe(NO 3)3、异丙醇6.纳米氧化亚铜(Cu 2O)是一种光催化剂，极具太阳能转换潜力。生成氧化亚铜的反应很多，中学化学涉及的反应之一是乙醛与新制的氢氧化铜反应，该反应的化学方程式为： 。目前常用微乳液-还原法：在 100，将 0.5g 十二烷基苯磺酸钠溶解于 100mL、0.1mol/LNaOH隔膜NaOHFeSi7的 Cu(
21、NO3)2 水溶液中，再快速加入一定体积 5mol/L 的 NaOH 水溶液，并搅拌使之混合均匀，再逐滴加入水合肼的水溶液，直至产生红色沉淀，经抽滤、洗涤和真空干燥，得到Cu2O 粉末。已知：N 2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) H=-a kJ/molCu(OH)2(s) CuO(s)+H2O(l) H=b kJ/mol4CuO(s) 2Cu2O(s)+O2(g) H=c kJ/mol则 4Cu(OH)2(s)+ N2H4(l) 2Cu2O(s)+N2(g)+6H2O(l) H= kJ/mol十二烷基苯磺酸钠是洗衣粉的主要成分，它在该法中可能的作用是 。用铜棒作阳极，钛作阴
22、极，电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，电解总方程式为：2Cu+H2O Cu2O+H2，纳米氧化亚铜在 极获得。在石化工业中常用纳米 Cu2O 光解脱硫时，在反应容器中加入一定量含硫混合物噻吩(C 4H4S)和正辛烷按物质的量 1:1并加入 0.1g 纳米 Cu2O，光照同时通入空气 1h，分别测定不同流速下最后剩余液中硫的质量分数确定脱硫率，所得结果如右图，下列说法正确的是 。A.用正辛烷作溶剂进行实验，是为了模拟柴油的成分B.用噻吩作含硫化合物是研究有机硫的去除率C.该实验条件下，空气的流量以 150mL/min 左右为宜D.当空气流量超过 150mL/min 脱硫率下降主要是因为氧化亚铜挥发
23、习题答案1.B 2.A3. （1） Al 2O3 + Na2CO3 =2NaAlO2 + CO2 （2）由于硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，降低 pH 值有利于水解平衡向正反应方向移动，当 pH 调到 78 时，使它们水解完全，从而除去 SiO32 和 AlO2 （3） 2CrO 42 +2H+ Cr2O72 +H2O （4）当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液，溶液蓝色褪去； 94.08% 4降低 dba f Fe8OH -6e = FeO42-4H 2O Fe 3 3H 2O Fe(OH)33H 低温下密封（保持干燥）保存5. （1）Cl 2+2OHCl +ClO+H2O。8（2）（3）26 1.2，3ClO Fe 3+3H 2OFe(OH) 33HClO 2FeO42Fe 3+8OH 3FeO 434H 2O （4）B6.CH 3CHO+2Cu(OH)2 Cu2O+CH3COOH+2H2O 4b+c-a 分散剂（答表面活性剂也可） 阳 BC
