1997年全国高考化学真题及答案
合成氨条件的选择
学科：化学教学内容：合成氨条件的选择【基础知识精讲】1.合成氨反应的理论应用合成氨反应原理：N2+3H22NH3(正反应为放热反应)反应特点是：①可逆反应；②气体总体积缩小的反应；③正反应为放热反应.根据上述反应特点，从理论上分析：(1)使氨生成得快的措施(从反应速率考虑)：①增大反应物的浓度；②升高温度；③加大压强；④使用催化剂.(2)使氨生成得多的措施(从平衡移动考虑)：①增大反应物的浓度同时减小生成物的浓度；②降低温度；③增大压强.2.合成氨条件的选择在实际生产中，既要考虑氨的产量，又要考虑生产效率和经济效益，综合以上两方面的措施，得出合成氨的适宜条件的选择：浓度：一般采用N2和H2的体积比1∶3，同时增大浓度，不加大某种反应物的浓度，这是因为合成氨生产的原料气要循环使用.按1∶3循环的气体体积比，仍会保持1∶3.温度：合成氨是放热反应，降低温度虽有利于平衡向正反应方向移动，但温度过低，反应速率过慢，所以温度不宜太低，在500℃左右为宜，而且此温度也是催化剂的活性温度范围.压强：合成氨是体积缩小的可逆反应，所以压强增大，有利于氨的合成，但压强过高时，对设备的要求也就很高，制造设备的成本就高，而且所需的动力也越大，应选择适当的压强，一般采用2×107Pa～5×107Pa.催化剂：用铁触媒作催化剂，能加快反应速率，缩短达到平衡时间.可将合成氨的适宜条件归纳为：①增大氨气、氢气的浓度，及时将生成的氨分离出来；②温度为500℃左右；③压强为2×107Pa～5×107Pa；④铁触媒作催化剂.3.合成氨的工业简述合成氨工业的简要流程图：(1)原料气的制取.N2：将空气液化、蒸发分离出N2，或将空气中的O2与碳作用生成CO2，除去CO2后得N2.H2：用水和焦炭(或煤、石油、天然气等)在高温下制取，如(2)制得的N 2、H 2需净化、除杂，再用压缩机压缩至高压.因为若有杂质存在可使催化剂失去催化作用，也称使催化剂“中毒”.(3)在适宜条件下，在氨合成塔中进行合成.(4)氨的分离：经冷凝使氨液化，将氨分离出来，提高原料的利用率，并将未反应的H 2、N 2循环送入合成塔，使其充分利用.【重点难点解析】重点：理解应用化学反应速率和化学平衡原理选择合成氨的适宜条件.难点：根据各种影响反应进行的因素选取反应综合条件.1.巧用假设，灵活解题例如：密闭容器中，N 2+3H 2 2NH 3在500℃时达到平衡，问：(1)将H 2、NH 3的浓度同时增大1倍，平衡如何移动?(2)将N 2、NH 3的浓度同时增大1倍，平衡如何移动?分析：浓度的改变是反应物和生成物部分发生而改变，因而平衡的移动就较难判断.而巧用假设就较易解答.(1)将不变浓度的N 2视为液体(常数)，将浓度改变的H 2、NH 3视为气体，得出等效平衡N 2(l)+3H 2(g) 2NH 3(g)，将H 2、NH 3浓度同时增大1倍，相当于上述等效平衡压强增大到原来的2倍，所以等效平衡向正反应方向移动，原平衡同向移动.也可利用平衡常数K 来判断.(2)同理分析可得，平衡向逆方向移动.又例如，平衡反应2NO 2N 2O 4在体积不变的密闭容器中进行，在其它条件不变时，若向容器中分别增加NO 2和N 2O 4，][][422O N NO 的比值如何变化? 分析：先运用上节所介绍的等效假设，增加NO 2或N 2O 4时，压强不变，平衡时比值不变.再压缩时，假设平衡不移动，比值也不变.现实际上平衡右移，所以，无论是增加NO 2还是增加N 2O 4，都有][][422O N NO 比值减小. 2.如何选择适宜条件，使平衡向有利的方向移动?应从以下几方面观察考虑：①反应前后气体物质的计量数；②反应热情况；③反应速率；④转化率(增加廉价物质的量，提高价格贵重原料的利用率)例如，在硫酸工业中，通过下列反应使SO 2转化为SO 3：2SO 2+O 22SO 3(正反应放热)已知常压下平衡混合气体中SO 3体积分数为91%，试回答：(1)生产中常用过量的空气是为了 ；(2)加热到400°～500°是由于 ；(3)压强采用 ，原因是 ；(4)尾气中的SO 2必须回收，是为了 .此题根据题示信息和以上提出的要考虑的几个方面，不难分析作答.3.反应物用量的改变对平衡转化率的影响若反应物只有一种，如aA(g) bB(g)+cC(g)，增加A 的量，平衡向正反应方向移动，但该反应物A 的转化率的变化与气体物质的系数有关.(1)若a=b+c ，A 的转化率不变；(2)若a ＞b+c ，A 的转化率增大；(3)若a ＜b+c ，A 的转化率减小.若反应物不止一种时，如：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)(1)若只增加A 的量，平衡正向移动，而A 的转化率减小，B 的转化率增大.(2)若按原比例同倍数地增加反应物A 和B 的量，则平衡向正反应方向移动.而反应物转化率与气体反应系数有关.如a+b=c+d ，A 、B 转化率都不变；如a+b ＜c+d ，A 、B 转化率都减小；如a+b ＞c+d ，A 、B 转化率都增大.4.如何正确区别转化率与物质所占百分含量的关系?例题：如下图所示，是表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反应的影响：L(固)+G(气) 2R(气)(正反应为吸热反应)在图中，Y 轴是指( )A.平衡混合气中G 的百分含量B.平衡混合气中R 的百分含量C.G 的转化率D.L 的转化率分析：根据题中给出的反应式可知，该反应是一个气体体积增大的吸热反应.根据图形曲线可知，Y 所指的量应该是：“随温度的升高而减小”以及“随压强的增大而增大”者，应由此来判断符合题意的选项.升温使题中的平衡反应右移，所以R%增大，G%减少，L 和G 的转化率都增高，故只有选项A 符合要求.增大压强，使平衡左移，R%减少，G%增大，也是A 符合要求，所以Y 轴是指平衡混合气体中G 的百分含量.本题答案：A【难题巧解点拨】例1：在一定温度、压强和催化剂存在时，把N 2和H 2按1∶3体积比混合，当反应达到平衡时，混合气中NH 3的体积分数为25%，求N 2的转化率.分析：此题可用常规三行式解法，也可用差量法求解.这里，用整体思维方法求解. 设平衡时混合气为100体积，显然NH 3为25体积.由于N 2和H 2的混合比正好为化学计量数之比，1∶3投料，1∶3转化，转化率也应相同.列式分析如下：N 2+3H 32NH 3平衡时 75 25起始时 75+50 0转化率：αN2=αH2=12550×100%=40% 同学们可用其它解法予以对照.例2：(高考科研题)在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混合气体中NH 3的体积分数为25%.若反应前后条件保持不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值是( )A.1/5B.1/4C.1/3D.1/2分析：设起始时H 2为amol ，N 2为bmol ，平衡时NH 3为xmol ，则3H 2 + N 2 2NH 3起始时 a b 0平衡后 a-3x/2 b-x/2 x因为，在相同条件下，气体的物质的量之比等于体积比 据题意可得方程：xx b x a x +-+-)2/()2/3(=25%.化简得 b a x +=1/5，故正确答案为A.评析：本题是一道简单的计算题，关键是根据题意列出方程，但必须注意，题目并未规定n(H 2)∶n(N 2)=3∶1，且反应是可逆的.否则，就会导致错选D.另解：利用例1的解题思想，这里无论起始投入按何种比例，仍可设平衡时总体积为100L ，则NH 3为25L ，H 2和N 2共75L.按反应化学计量数关系，反应前原反应物体积应为(75+50)L ，反应后缩小的体积为(125-100)L ，所求比值为(125-100)∶125＝51. 例3：工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素.已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生H 2和CO 2，H 2是合成氨的原料，CO 2供合成尿素用.若从充分利用原料的角度考虑，选用 (填序号)物质作原料较好.A.COB.石脑油(C 5H 12、C 6H 14)C.CH 4D.焦炭作出这种选择的依据是 .(杭州市联考试题)分析：根据反应：N 2+3H 22NH 3，CO 2+2NH 3CO(NH 2)2+H 2O ，若要充分利用原料，显然要求原料与水反应产生的H 2和CO 2物质的量之比等于或接近于3∶1时，上述反应趋于恰好反应，原料得以充分利用.根据题示信息：C+2H 2O ＝CO 2+2H 2(2∶1)，CO+H 2O ＝CO 2+H 2(1∶1)CH 4+2H 2O ＝CO 2+4H 2(4∶1)，C 5H 12+10H 2O ＝5CO 2+16H 2(3.2∶1)，故石脑油的利用率最高，答案为B.评析：若要求充分利用原料，通常有两种途径：(1)所投入的原料物质的量之比等于化学方程式中物质的化学计量数之比，使原料恰好反应；(2)增加廉价物质的量，使价格贵重物质充分利用，亦即提高价格贵重的原料利用率.【典型热点考题】例1：在氮气、氢气合成氨的合成塔中，进入的气体按N 2与H 2体积比为1∶3，塔中的压强为1.62×107Pa ，又知从塔中出来的气体中，NH 3占25%(体积百分组成).求：(1)从合成塔出来的混合气体中，N 2和H 2的体积百分组成.(2)合成塔出来气体的压强.分析： (1)N 2+3H 22NH 3反应中N 2与H 2的体积比(同于物质的量之比)和原料混合气体中的比值相同，故从塔中出来的气体中N 2∶H 2仍为1∶3.即V(N 2)=(1-25%)×41×100%=18.75% V(H 2)=(1-25%)×43×100%=56.25%(2) N 2 + 3H 22NH 3 起始(mol) 1 30 平衡(mol) 1-x 3-3x 2xxx x x 2)33()1(2+-+-×100%=25%，x=0.4 即 1-x=0.6,3-3x=1.8,2x=0.8∴ n 2=3.2mol ，而n 1=4molT 不变时 p 1∶p 2=n 1∶n 2则p 2=p 1·12n n =1.62×107×42.3=1.30×107(Pa). 评析：巧用原料气配比和反应进行特点以及阿伏加德罗定律解题.此题属合成氨工业生产基本的理论计算.例2：(1997年全国高考题)把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后反应达到如下平衡：Ca(OH)2Ca 2++2OH -加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是( )A.Na 2S 溶液B.AlCl 3溶液C.NaOH 溶液D.CaCl 2溶液分析：要使Ca(OH)2的量减少，需使平衡Ca(OH)2(固) Ca 2++2OH -向右移动，而减少Ca 2+的浓度或OH -的浓度可使平衡右移.A 、C 溶液呈碱性，能增大OH -的浓度，D 能增大Ca2+的浓度，即A 、C 、D 均使平衡左移；只有B 中的Al 3+能结合OH -，使平衡右移.答案为B.评析：勒夏特列原理除适用于化学平衡外，同样可应用在溶解平衡、电离平衡、水解平衡中.例3：(1998年上海高考题)牙齿表面由一层硬的、组成为Ca 5(PO 4)3OH 的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca 5(PO 4)3OH(固) 5Ca 2++3PO 43-+OH -(1)进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是 .(2)已知Ca 5(PO 4)3F(固)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固.当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因是(用离子方程式表示) .(3)根据以上原理，请你提出一种其他促进矿化的方法.答： .分析：(1)H ++OH -＝H 2O ，使平衡向脱矿方向移动.(2)依据信息，F -替换平衡中的OH -，生成溶解度更小、质地更坚固的Ca 5(PO 4)3F,5Ca 2++3PO 43-+F -=Ca 5(PO 4)3F ↓.(3)促进矿化的方法之一是使上述平衡向左移动.一种可行的方法是加Ca 2+，使平衡向左移动.评析：本题主要考查运用勒夏特列原理解决化学实际问题的能力.题目新颖，但答案就在题干中，关键在于认真理解题意，并能和所学知识联系起来.【同步达纲练习】1.氨的合成反应为N2+3H22NH3(正反应放热)，在合成氨工业生产中应采取的适宜条件是( )A.低温、高压、催化剂B.高温、高压C.尽可能的高温、高压D.适当温度、适当高压、催化剂2.下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是( )A.由H2和N2合成氨时，在高压下进行是有利的B.升高盛放水的密闭容器中的温度，水的蒸气压就增大C.合成氨在高温下进行，加入催化剂使反应速率增加，这对氨的合成有利D.降低压强，使N2O4的分解率增高3.以下事实不能用勒夏特列原理解释的是( )A.温度过高对合成氨不利B.合成氨在高温下进行是有利的C.合成氨在高温下进行和加入催化剂都能使反应速率加快D.在合成氨时，氮气要过量4.工业合成氨的反应是在500℃左右进行的，主要原因是( )A.500℃时此反应速率最快B.500℃时氨的平衡浓度最大C.500℃时氨的转化率最高D.500℃时该反应催化剂的催化活性最好5.下列所述情况表示合成氨反应达到平衡状态的是( )A.H2的消耗速率与NH3的生成速率之比为3∶2B.体系中混合气体的平均相对分子质量不再改变C.N2的生成速率与NH3的生成速率之比为1∶2D.密闭容器中H2、N2、NH3的物质的量之比为3∶1∶26.在N2+3H22NH3+Q的反应中，下列叙述不正确的是( )(1)加压，使正反应速率加快，逆反应速率减慢；平衡向正反应方向移动(2)升高温度，使正反应速率变慢、逆反应速率加快，平衡向逆反应方向移动(3)使用催化剂，既加快正、逆反应速率，又有利于平衡向正反应方向移动(4)温度越低，单位时间内氨的产量越高(5)增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，反应物的利用率一定提高A.只有(1)(2)B.只有(1)(2)(3)C.只有(4)(5)D.全不正确7.NH3加热分解为N2和H2，在同温同压下，测得分解后气体的密度为分解前的2/3，则氨的分解率为( )A.50%B.60%C.40%D.80%8.设温度为T，压强为p，容器体积为V，合成氨反应达平衡状态时，如下操作平衡不发生移动的是( )A.恒定T、p时，充入NH3B.恒定T、V时，充入N2C.恒定T、p时，充入NeD.恒定T、V时，充入He9.在合成氨反应中N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H＜0，反应已达平衡，若v(N2)、v(H2)、v(NH3)表示为正反应速率，v′(N2)、v′(H2)、v′(NH3)表示为逆反应速率，则下述不正确的是( )A.此时：v(N 2)＝3v ′(H 2)B.缩小体积：v(H 2)＜32v ′(NH 3) C.升温：2v(N 2)＜v ′(NH 3) D.分离出部分氨：3v(N 2)＝v(H 2)10.下列说法正确的是( )A.由N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)知，若将1molN 2和3molH 2混合，在催化剂存在下，于500℃时发生反应，能生成2molNH 3B.一定温度下，在一容积不变的容器内进行合成氨的反应，一段时间后，其压强不再改变，可认为已达平衡状态C.合成氨反应达平衡后，缩小容器体积，NH 3的浓度增大，平衡常数K 值也增大11.在合成氨时，可以提高H 2转化率的措施是( )A.延长反应时间B.充入过量H 2C.升高温度D.充入过量N 212.某容器中加入N 2和H 2，在一定条件下，N 2+3H 22NH 3达到平衡时，N 2、H 2、NH 3的浓度分别是3mol/L 、4mol/L 、4mol/L.则反应开始时H 2的浓度是( )A.5mol/LB.10mol/LC.8mol/LD.6.7mol/L13.合成氨中使用铁触媒的作用是( )A.降低反应温度B.提高氨气的纯度C.加快反应速率D.提高平衡时氨气的浓度14.合成氨所需的H 2可由煤和水蒸气反应而制得，其中一步的反应为：CO+H 2O(g) CO 2+H 2+43kJ.下列措施中，能提高CO 转化率的是( )A.增大压强B.降低温度C.增大CO 浓度D.增大水蒸气的浓度15.对于可逆反应：2Cl 2+2H 2O(g) 4HCl+O 2(正反应吸热)当反应达到平衡后：(1)扩大容器体积，H 2O 的物质的量 ；(2)加入O 2，Cl 2的浓度 ；(3)增加压强，Cl 2的物质的量 ；(4)加入Cl 2，HCl 的浓度 ；(5)升高温度，H 2O 的物质的量 ；(6)加入正催化剂，O 2的浓度 ；(7)加入氦气，HCl 的物质的量 .16.合成氨原料气中氮气制备的方法之一为，方法之二为 ；另一原料气氢气的制取化学方程式为 .17.298K 时，合成氨反应的热化学方程式为N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)+92.4kJ ，在该温度下，取1molN 2和3molH 2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量总小于92.4kJ ，其原因 .【素质优化训练】1.在密闭容器中加少量水，常压下通氨气至饱和，则会建立下列平衡：NH 3+H 2O NH 4++OH -，若要使该反应中的OH -离子浓度增大，应采用的措施是( )A.加水B.加NH 4Cl 晶体C.常压下继续通入氨气D.将氨气的压强增大1倍后再通入密闭容器中2.反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)……①2HI(g) H2(g)+I2(g) ……②2NO2(g) N2O4(g) ……③在一定条件下，达到化学平衡时，反应物的转化率均是a%.若加入一定量的各自的反应物，则转化率( )A.均不变B.均增大C.①增大②不变③减小D.①减小②不变③增大3.在某容积一定的密闭容器中，可逆反应A(g)+B(g) xC(g)，符合下列下图像Ⅰ所示关系.由此推断对下图Ⅱ的正确说法是( )A.p3＞p4Y轴表示A的转化率B.p3＜p4Y轴表示B的百分含量C.p3＞p4Y轴表示混合气体的密度D.p3＞p4Y轴表示混合气体的平均摩尔质量I II4.可逆反应A(g)+B(g) 2C(g)在不同温度下经过一定时间，混合物中C的体积分数与温度的关系如图所示.那么：(1)由T1和T2变化时，正反应速率逆反应速率(填＞、＜、＝)；(2)由T3向T4变化时，正反应速率逆反应速率(填＞、＜、＝)；(3)反应在温度下达到平衡；(4)此反应的正反应为热反应.5.可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)，在反应过程中C的百分含量c%与温度关系如图所示，请回答(1)正反应是反应(放热、吸热).(2)t＜500℃时，c%逐渐增大是因为.(3)t ＞500℃时，c%逐渐减小是因为 .6.合成氨厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定氮气的转化率.某工厂测得合成塔中N 2、H 2混合气体的密度为0.5536g/L(标况下测定)，从合成塔出来的混合气体在相同条件下密度为0.693g/L.求该合成氨厂N 2的转化率.7.以H 2、CO 为主要组成，供化学合成用的一种原料气叫做“合成气”.若用天然气为原料制合成气，可用“天然气蒸气转化”的反应：CH 4(g)+H 2O(g) CO(g)+3H 2(g)-Q生产时主要条件是温度、压强和水蒸气的配比，另外还要有适宜的催化剂.合成气里的H 2可用于合成氨，CO 最终分离出来后可用于合成甲醇、醋酸、乙二醇等，即新兴起的以分子中只含有一个碳原子的化合物为原料来合成化工产品的“C 1化学”.据此回答以下两题：(1)天然气蒸气转化的主要反应进行时，有关叙述中不正确的是( )A.反应速率为3v(H 2)=v(CH 4)B.温度为800℃～820℃，若超过1500℃反而不利C.工业上为使平衡正向移动，要用过量的天然气D.在加压的条件下，正反应速率会增大(2)目前用合成气生成甲醇时，采用Zn-Cr 催化剂，其反应为：CO(g)+2H 2(g) CH 3OH(g)+Q有关叙述正确的是( )A.达到平衡时，容器内的总压保持不变B.合成甲醇的反应可以认为是CO 的氧化反应C.根据勒夏特列原理，合成甲醇的反应要在加压和维持相当高的温度下进行，以利于提高单位时间内的产量D.甲醇与CO 能在一定条件下化合生成醋酸是因CO 插入CH 3OH 中形成C ＝O 键而成8.有些反应从表面上看不能进行.如：(1)KClO 4+H 2SO 4−→−HClO 4+KHSO 4 (2)Na+KCl −→−NaCl+K (3)Mg+RbCl −→−MgCl 2+Rb(4)KCl+NaNO 3−→−NaCl+KNO 3 而实际生产中恰被用来制取带横线的物质.这4个反应中利用的反应原理相同的是 ，其原理是 ，不相同的原理是 .【生活实际运用】1.有文献报导：硫在空气中燃烧时，产物中的SO 3约占5%～6%(体积)，而硫在纯氧中燃烧时，其产物中的SO 3约占2%～3%(体积)，你能解释这一现象吗?试试看!〔提示：S+O 2 SO 2放出热量如何影响化学平衡2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)+Q 〕2.反应CO(g)+ 21O 2(g) CO 2(g)在1600℃时，K ＝1×104.经测定汽车尾气里的CO 和CO 2的浓度分别为4.0×10-5mol ·L -1和4.0×10-4mol ·L -1.若在汽车的排气管上增加一个1600℃的补燃器，并使其中的O 2浓度始终保持4.0×10-4mol ·L -1，求CO 的平衡浓度和补燃器转化率.3.在上题的系统里，同时发生反应：SO 2(g)+ 21O 2(g) SO 3(g)K ＝20，经测定，汽车的尾气原有SO 2气体的浓度为2×10-4mol ·L -1.问SO 3的平衡浓度?4.某农科所研究人员把棚内空气中的CO 2浓度提高3～5倍，并将O 2浓度尽量减少，结果取得良好的增产效果.从反应：得到的启发是： .5.合成氨工业用氢气和氮气在催化剂作用下直接合成，右表表示在一定温度和压强下达到动态平衡时氨的体积分数.其中2N V ∶2H V ＝1∶3.如图所示装置是一透热性很好的坚固容器，活塞C 可左右移动，其总体积为44.8L ，现将400℃、300大气压的H 233.6L 和400℃，300大气压的N 211.2L 充入容器中，当两者反应达到动态平衡时，若保持混合气体的压强仍为400℃、300大气压，求：(1)容器是向外界放热，还是吸热?(2)充入的N 2的物质的量是多少?充入的H 2转化率是多少?(3)活塞C 要向左侧移动的距离与容器全长之比是多大?参考答案：【同步达纲练习】1.D2.C3.BC4.D5.BC6.D7.A8.D9.AB 10.B 11.D 12.B 13.C 14.D 15.(1)减小 (2)增大 (3)增大 (4)增大 (5)减小 (6)不变 (7)不变 16.将空气液化，蒸发；空气中O2与C作用后，除去CO2；C+H2O(g) CO+H2，CO+H2O(g) CO2+H217.该热化学方程式表示完全生成2molNH3放热92.4kJ，而合成氨为可逆反应，1molN2和3molH2不可能得到2molNH3，故测得热量小于92.4kJ.【素质优化训练】1.D2.D3.AD4.(1)＞ (2)＜ (3)T3 (4)放5.(1)放热 (2)当t＜500℃时，反应未达平衡，温度升高，反应速度加快，且v正＞v逆，所以c%随温度升高而增大； (3)当t=500℃时，反应达到平衡状态，c%为最大值，由于反应是放热反应，在t＞500℃时，温度升高，反应速度加快，但v正＜v逆，平衡向逆反应方向移动，所以c%随温度升高而减小.6.25%7.(1)AC (2)AD8.(1)(2)(3)相同；利用所需产物的较低溶沸点，使这些物质挥发，及时从平衡体系中移去，使平衡不断向正反应方向移动； (4)利用重结晶法【生活实际运用】1.在纯O2中燃烧，放出热量升温更快，使放热反应平衡逆向进行，故使SO3体积分数减小.2.2.2×10-6mol/L；94.5%3.5.7×10-5mol/L4.增大反应物(CO2)浓度，同时减小生成物(O2)浓度，可使化学平衡向正反应方向移动，从而提高C6H12O6的产率.5.(1)放热(2)n(N2)：60.9mol;转化率α(H2)=64% (3)0.32。
1997年全国高考化学试题及答案
1997年全国高考化学试题及答案本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷1至4页,第Ⅱ卷5至10页,共150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷 (选择题 共84分)注意事项:1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上.2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,不能答在试题卷上.3.考试结束,监考人将本试卷和答题卡一并收回.可能用到的原子量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 S 32CI 35.5 Fe 56 Cu 64 Br 80 I 127一.选择题(本题包括5小题,每小题3分,共15分.每小题只有一个选项符合题意.)1.19世纪中叶,门捷列夫的突出贡献是（ ）(A)提出原子学说 (B)发现元素周期律 (C)提出分子学说 (D)发现氧气2.下列各组微粒中,核外电子总数相等的是（ ）(A)K +和Na + (B)CO 2和NO 2 (C)CO 和CO 2 (D)N 2和CO3.将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内,开始时产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该溶液是（ ）(A)2 mol ·L-1H 2SO 4溶液 (B)2 mol ·L -1NaOH 溶液(C)2 mol ·L -1MgSO 4溶液 (D)硅酸溶胶4.已知酸性大小:羧酸>碳酸>酚.下列含溴化合物中的溴原子,在适当条件下都能被羟基(-OH)取代(均可称为水解反应),所得产物能跟NaHCO3溶液反应的是（ ）A ．BC ．D ．5.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是（ ）(A)2H ++2e - =H 2 (B)Fe 2++2e - =Fe(C)2H 2O+O 2+4e -=4OH - (D)Fe 3++e -=Fe 2+二.选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分.每小题有一个或两个选项符合题意.若正确答案只包括一个选项,多选时,该题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的给1分,选两个且都正确的给3分,但只要选错一个,该小题就为0分.)6.甲基丙烯酸甲酯是世界上年产量超过100万吨的高分子单体,旧法合成的反应是: (CH 3)2C ＝O+HCN —→(CH 3)2C(OH)CN(CH 3)2C(OH)CN+CH 3OH+H 2SO 4—→CH 2＝C(CH 3)COOCH 3+NH 4HSO 490年代新法的反应是:CH3C ≡CH+CO+CH3OH −→−Pb CH 2＝C(CH 3)COOCH 3| NO 2 CH 2Br | NO 2 Br | CH 3 Br | NO 2 C —Br O与旧法比较,新法的优点是（）(A)原料无爆炸危险(B)原料都是无毒物质(C)没有副产物,原料利用率高(D)对设备腐蚀性较小7.下列叙述中,正确的是（）(A)含金属元素的离子不一定都是阳离子(B)在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂(C)某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原(D)金属阳离子被还原不一定得到金属单质8.某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3.若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:①加适量H2SO4溶液,②加金属Na,③结晶,④加过量NaOH溶液,⑤加强热脱结晶水,⑥过滤.正确的操作步骤是（）(A)②⑥③(B)④⑥①③(C)④⑥③⑤(D)②⑥①③⑤9.下列各组离子,在强碱性溶液中可以大量共存的是（）10.已知铍(Be)的原子序数为4.下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是(A)铍的原子半径大于硼的原子半径(B)氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8(C)氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱(D)单质铍跟冷水反应产生氢气11.分别取等质量80℃的甲、乙两种化合物的饱和溶液,降温至20℃后,所析出的甲的质量比乙的大(甲和乙均无结晶水).下列关于甲、乙溶解度的叙述中肯定正确的是（）(A)20℃时,乙的溶解度比甲的大(B)80℃时,甲的溶解度比乙的大(C)温度对乙的溶解度影响较大(D)温度对甲的溶解度影响较大12.下列反应的离子方程式正确的是（）(A)氨气通入醋酸溶液中CH3COOH+NH3＝CH3COONH4(B)澄清的石灰水跟盐酸反应H++OH-＝H2O(C)碳酸钡溶于醋酸BaCO3+2H+＝Ba2++H2O+CO2↑(D)金属钠跟水反应 2Na+2H2O＝2Na++2OH-+H2↑13.向50mL 18 mol·L-1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热.充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量（）(A)小于0.45 mol (B)等于0.45 mol(C)在0.45 mol和0.90 mol之间(D)大于0.90 mol14.0.1 mol·L-1NaOH和0.1 mol·L-1NH4Cl溶液等体积混合后,离子浓度大小正确的次序是（）(A)c(Na+)> c(Cl-)> c(OH-)> c(H+) (B) c(Na+)= c(Cl-)> c(OH-)> c(H+)(C) c(Na+)= c(Cl-)> c(H+)> c(OH-) (D) c(Cl-)> c(Na+)> c(OH-)> c(H+)15.下列说法正确的是(NO表示阿伏加德罗常数的值) （）(A)在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5NO(B)在常温常压下,1 mol Ne含有的原子数为NO(C)71 g Cl2所含原子数为2NO(D)在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同16. (1997年全国高考题)CaC2和MgC2都是离子化合物.下列叙述中正确的是（AB ）A．CaC2 和MgC2都能跟水反应生成乙炔[︰C C︰]2-C的电子B．-22C离形式存在C．CaC2 在水中以Ca2+和-22D．MgC2 的熔点低，可能在100℃以下17.将0.1 mol下列物质置于1 L水中充分搅拌后,溶液中阴离子数最多的是(A)KCl (B)Mg(OH)2(C)Na2CO3(D)MgSO418.在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后pH值一定小于7的是(A)pH=3的硝酸跟pH=11的氢氧化钾溶液(B)pH=3的盐酸跟pH=11的氨水(C)pH=3的硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液(D)pH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液19．反应2X（g）2Z（g）+热量，在不同温度（T1和T2）及压强（P1和P2）下，产物Z的物质的量（n2）与反应时间（t）的关系如图所示。
1997年普通高等学校招生全国统一考试全国卷理科
1997年全国普通高等学校招生统一考试（全国卷）化学第I卷一、选择题(本题包括5小题,每小题3分,共15分．每小题只有一个选项符合题意．)1．19世纪中叶,门捷列夫的突出贡献是A．提出原子学说B．发现元素周期律C．提出分子学说D．发现氧气2．下列各组微粒中,核外电子总数相等的是A．K+和Na+ B．CO2和NO2C．CO和CO2 D．N2和CO3．将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内,开始时产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该溶液是A．2 mol·L-1H2SO4溶液B．2 mol·L-1NaOH溶液C．2 mol·L-1MgSO4溶液D．硅酸溶胶4．已知酸性大小:羧酸>碳酸>酚．下列含溴化合物中的溴原子,在适当条件下都能被羟基(-OH)取代(均可称为水解反应),所得产物能跟NaHCO3溶液反应的是5．钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是A．2H++2e- =H2 B．Fe2++2e- =FeC．2H2O+O2+4e-=4OH- D．Fe3++e-=Fe2+二、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分．每小题有一个或两个选项符合题意．若正确答案只包括一个选项,多选时,该题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的给1分,选两个且都正确的给3分,但只要选错一个,该小题就为0分．)6．甲基丙烯酸甲酯是世界上年产量超过100万吨的高分子单体,旧法合成的反应是: (CH3)2C＝O+HCN-→(CH3)2C(OH)CN(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2SO4-→CH2＝C(CH3)COOCH3+NH4HSO490年代新法的反应是:与旧法比较,新法的优点是A．原料无爆炸危险B．原料都是无毒物质C．没有副产物,原料利用率高D．对设备腐蚀性较小7．下列叙述中,正确的是A．含金属元素的离子不一定都是阳离子B．在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂C．某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原D．金属阳离子被还原不一定得到金属单质8．某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3．若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:①加适量H2SO4溶液,②加金属Na,③结晶,④加过量NaOH溶液,⑤加强热脱结晶水,⑥过滤．正确的操作步骤是A．②⑥③B．④⑥①③C．④⑥③⑤D．②⑥①③⑤9．下列各组离子,在强碱性溶液中可以大量共存的是10．已知铍(Be)的原子序数为4．下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是A．铍的原子半径大于硼的原子半径B．氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8C．氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱D．单质铍跟冷水反应产生氢气11．分别取等质量80℃的甲、乙两种化合物的饱和溶液,降温至20℃后,所析出的甲的质量比乙的大(甲和乙均无结晶水)．下列关于甲、乙溶解度的叙述中肯定正确的是A．20℃时,乙的溶解度比甲的大B．80℃时,甲的溶解度比乙的大C．温度对乙的溶解度影响较大D．温度对甲的溶解度影响较大12．下列反应的离子方程式正确的是A．氨气通入醋酸溶液中CH3COOH+NH3＝CH3COONH4B．澄清的石灰水跟盐酸反应H++OH-＝H2OC．碳酸钡溶于醋酸BaCO3+2H+＝Ba2++H2O+CO2↑D．金属钠跟水反应2Na+2H2O＝2Na++2OH-+H2↑13．向50mL 18 mol·L-1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热．充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量A．小于0．45 mol B．等于0．45 molC．在0．45 mol和0．90 mol之间D．大于0．90 mol14．0．1 mol·L-1NaOH和0．1 mol·L-1NH4Cl溶液等体积混合后,离子浓度大小正确的次序是A．[Na+]>[Cl-]>[OH-]>[H+] B．[Na+]=[Cl-]>[OH-]>[H+]C．[Na+]=[Cl-]>[H+]>[OH-] D．[Cl-]>[Na+]>[OH-]>[H+]15．下列说法正确的是(N0表示阿伏加德罗常数的值)A．在常温常压下,11．2 L N2含有的分子数为0．5N0B．在常温常压下,1 mol Ne含有的原子数为N0C．71 g Cl2所含原子数为2N0D．在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同16．CaC2和MgC2都是离子化合物．下列叙述中正确的是17．将0．1 mol下列物质置于1 L水中充分搅拌后,溶液中阴离子数最多的是A．KCl B．Mg(OH)2 C．Na2CO3 D．MgSO418．在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后pH值一定小于7的是A．pH=3的硝酸跟pH=11的氢氧化钾溶液B．pH=3的盐酸跟pH=11的氨水C．pH=3的硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液D．pH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液P2)下,产物Z的物质的量(n z)与反应时间(t)的关系如图所示．下列判断正确的是A．T1<T2,P1<P2 B．T1<T2,P1>P2C．T1>T2,P1>P2 D．T1>T2,P1<P220．两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L．下列各组混合烃中不符合此条件的是A．CH4 C2H4 B．CH4 C3H6 C．C2H4 C3H4 D．C2H2 C3H6三、选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分．每小题只有一个项符合题意．)21．为实现中国2000年消除碘缺乏病的目标,卫生部规定食盐必须加碘,其中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在．已知在溶液中IO3-可和I-发生反应:物质进行实验,证明在食盐中存在IO3-．可供选用的物质有:①自来水,②蓝色石蕊试纸,③碘化钾淀粉试纸,④淀粉,⑤食糖,⑥食醋,⑦白酒．进行上述实验时必须使用的物质是A．①③B．③⑥C．②④⑥D．①②④⑤⑦22．密度为0．91 g·cm-3的氨水,质量百分比浓度为25%(即质量分数为0．25),该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量百分比浓度A．等于12．5% B．大于12．5% C．小于12．5% D．无法确定23．若室温时pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水的电离度可表示为A．10(a+b-12)% B．10(a+b-14)% C．10(12-a-b)% D．10(14-a-b)%24．某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物．当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是A．NO2 B．NO C．N2O D．N225．X、Y、Z和R分别代表四种元素．如果aX m+、bY n+、cZ n-、dR m-四种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数),则下列关系正确的是A．a-c=m-n B．a-b=n-m C．c-d=m+n D．b-d=n+m26．一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得到CO、CO2和水的总质量为27．6 g,若其中水的质量为10．8 g,则CO的质量是A．1．4 g B．2．2 g C．4．4 g D．在2．2 g和4．4 g之间第Ⅱ卷四、(本题包括2小题,共14分)27．(4分)进行化学实验必须注意安全,下列说法正确的是(填写标号)_______．A．不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛B．不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液C．如果苯酚浓溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗D．配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定体积的水,再在搅拌下慢慢加入浓硫酸28．(10分)1,2 - 二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2．18 g·cm-3,沸点131．4℃,熔点9．79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂．在实验室中可以用下图所示装置制备1,2- 二溴乙烷．其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)．填写下列空白:(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式．_____________________________________________________________________________________________________(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请写出发生堵塞时瓶b中的现象．_________________________________．(3)容器c中NaOH溶液的作用是:__________________________________．(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多．如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因．___________________________________________________________ ___________________________________________________________五、(本题包括3小题,共17分)29．(5分)(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,请写出发生反应的离子方程式:____________________________________________．(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,请写出此步反应的离子方程式:________________________________________________________．30．(5分)试样X由氧化亚铁和氧化铜组成．取质量相等的两份试样按下图所示进行实验:(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式．(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为_____________．(用m表示)31．(7分)某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种:A．氯化钠B．硫化钠C．亚硫酸钠D．硫代硫酸钠E．硫酸钠F．碳酸钠．向此溶液中加入适量稀硫酸,有浅黄色的沉淀析出,同时有气体产生．此气体有臭鸡蛋气味,可使澄清的石灰水变浑浊,不能使品红试液褪色．根据上述实验现象回答下列问题．(1)不能使品红试液褪色,说明该气体中不含____________(填分子式)．(2)此无色溶液中至少存在哪几种钠盐?请写出全部可能的情况(填写相应的字母)．第一种情况是____________,第二种情况是____________,第三种情况是____________,第四种情况是____________．(可不填满,也可补充)六、(本题包括3小题,共17分)32．(4分)有机化学中取代反应范畴很广．下列6个反应中,属于取代反应范畴的是(填写相应的字母)_______________________．33．(6分)通常情况下,多个羟基连在同一个碳原子上的分子结构是不稳定的,容易自动失水,生成碳氧双键的结构:下面是9个化合物的转变关系(1)化合物①是__________________,它跟氯气发生反应的条件A是__________________．(2)化合物⑤跟⑦可在酸的催化下去水生成化合物⑨,⑨的结构简式是__________________,名称是__________________．(3)化合物⑨是重要的定香剂,香料工业上常用化合物②和⑧直接合成它．此反应的化学方程式是____________________________________________________．34．(7分)A、B都是芳香族化合物,1 mol A水解得到1 mol B和1 mol醋酸．A、B的分子量都不超过200,完全燃烧都只生成CO2和H2O．且B分子中碳和氢元素总的质量百分含量为65．2%(即质量分数为0．652)．A溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液显色．(1)A、B分子量之差为_______________．(2)1个B分子中应该有_______________个氧原子．(3)A的分子式是_______________．(4)B可能的三种结构简式是:_______________、_______________、_______________．七、(本题包括2小题,共18分)35．(6分)将8．8 g FeS固体置于200 mL 2．0 mol·L-1的盐酸中,以制备H2S气体．反应完全后,若溶液中H2S的浓度为0．10 mol·L-1,假定溶液体积不变,试计算:(1)收集到的H2S气体的体积(标准状况)．(2)溶液中Fe2+和H+的物质的量浓度(摩尔浓度)．36．(12分)1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家．C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑:①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;②C60分子只含有五边形和六边形;③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30．请回答下列问题:(1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________,理由是:_________________________________________________________．(2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_________________________,并简述其理由：________________________________________________________．(3)通过计算,确定C60分子所含单键数．C60分子所含单键数为_______________．(4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知．通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目．C70分子中所含五边形数为____________,六边形数为_________．。
1997年全国高考化学真题及答案
1997年全国高考化学真题及答案第Ⅰ卷（共70分）选择题（本题共24分），每小题2分，只有一个正确选项下列物质中，受热后不易分解的是（ ）A 碳酸氢钠B 氯化铵C 硝酸铜D 硫酸钾下列元素在化合物中，可变化合价最多的是（ ）A 铝B 氯C 镁D 氧据最新报道，放射性同位素钬可有效地治疗肝癌。
该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是（ ）A 32B 67C 99 D166下列电子式书写错误正确的是（ ） A. B.C. D.下列含有极性键的离子晶体是（ ）A ．CH3COOHB ．NaOHC ．Na2O2D ．MgCl2设阿佛加德罗常数的的值为NA ，下列叙述正确的是（ ）A ． 1molD2O 所含质子数为12 NAB ．10g 氖气所含原子数为NAC ．0.5 molAl 与足量盐酸反应转移电子数为1.5NAD ．标准状况下，1L 水所含分子数为1/22.4 NA只用水就能鉴别的一组物质是（ ）A ．苯、乙酸、四氯化碳B ．乙醇、乙醛、乙酸C ．乙醛、乙二醇、硝基苯D ．苯酚、乙醇、甘油设C+CO22CO-Q1反应速度为v1 N2+3H22NH3+Q2 反应速度为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（ ）A 同时增大B 同时减小C 增大，减小D 减小，增大实验室需用480mL0.1mol 的硫酸铜溶液，现选取500mL 容量瓶进行配制，以下操作正确的Na + Na + ·×S ·×[ ]2- ····[H ︰N ︰H]+ H H [Cl]- H ︰N ︰ HH H + H + ·×O ·×[ ]2- ····是（）A 称取7.68g硫酸铜，加入500mL水B 称取12.0g胆矾配成500mL溶液C 称取8.0g硫酸铜，加入500mL水D 称取12.5g胆矾配成500mL溶液10、某种胶体在电泳时，它的胶粒向阴极移动。
1997-2011年高考化学试题分类汇编 专题4 金属及其化合物
专题4 金属及其化合物（2011·北京高考卷）下列实验方案中，不能．．测定Na2CO3和NaHCO3,混合物中Na2CO3质量分数的是A.取a克混合物充分加热，建中b克B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体。
【解析】NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数，A正确；Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以bg固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2CO3质量分数，B正确；混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，因此选项C不能测出混合物中Na2CO3质量分数；Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应，反应的方程式为CO32－＋Ba2＋=BaCO3↓、HCO3－＋OH－＋Ba2＋=H2O＋BaCO3↓，因此最后得到的固体是BaCO3，所以可以计算出Na2CO3质量分数，选项D也正确。
【答案】C（2011·福建卷）下表各选项中，不能．．利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是【解析】A项中是Mg与CO2反应，方程式为2Mg＋2CO2点燃2MgO＋C；B项中Al与Fe2O3发生铝热反应，方程式为Fe2O3＋2Al 高温2Fe＋Al2O3；C项中是金属Na与C2H5OH反应，方程式为2Na＋2CH3CH2OH=2CH3CH2ONa＋H2↑。
这三个反应都是置换反应。
D项中是发生Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，不是置换反应，但学生可能将此反应记错，认为生成了铁单质。
此题难度不大，但素材来自教学一线，考查学生平时学习的错误，对实际教学有一定的指导作用。
高考化学复习元素周期表和元素周期律
元素周期表和元素周期律元素周期律：（1）元素原子核外电子排布的周期性变化：结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。
注：①元素重要化合价的变化中O一般无正价，F无正价，最高正价与最低负价的关系；②最高正化合价＋|最低负化合价|＝8（仅适用于非金属元素）③金属无正价④有些非金属有多种化合价，如：C元素有＋2，＋4，－4价（在有机物中也可以有－3，－2，－1价）；S元素有＋4，＋6，－2价；Cl元素有－1，＋1，＋3，＋5，＋7价；N元素有－3，＋1，＋2，＋3，＋4，＋5价。
（4）元素的金属性和非金属性的周期性变化：电子层数相同，随着原子序数的递增，原子半径递减，核对核外电子的引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，即元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
①．元素的金属性：指元素气态原子失去电子的能力。
元素金属性强弱判断的实验依据：a.金属单质跟水或酸反应置换出氢气的难易程度：越容易则金属性越强，反之，金属性越弱；b.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：最高价氢氧化物的碱性越强，这种金属元素金属性越强，反之，金属性越弱；c.金属单质间的置换反应例：比较1：①镁与2mL1mol/L 盐酸反应②铝与2mL1mol/L 盐酸反应32222l 6l 2l l 3g 2HCl MgCl H A HC A C H ↑↑＋＝＋反应比较容易M ＋＝＋反应更加容易所以金属性：l Mg A ＞ 比较2：⑴钠与水反应（回忆）⑵镁与水反应【实验5-1】2222222()22()Na H O NaOH H Mg H O Mg OH H ++↑++↑冷＝碱性：2aOH Mg(OH)N ＞金属性：Na Mg Al ＞＞②元素的非金属性：指元素气态原子得到电子的能力。
元素非金属性强弱判断的实验依据：a.非金属元素单质与氢气化合的难易程度及生成氢化物的稳定性强弱：如果元素的单质跟氢气化合生成气态氢化物容易且稳定，则证明这种元素的非金属性较强，反之，则非金属性较弱；b.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强则对应的元素的非金属性越强；c.非金属单质间的置换反应非金属性：l r F C ＞＞B ＞I对于同一周期非金属元素：如2i l S P S C 、、、等非金属单质与2H 反应渐趋容易，其气态氢化物的稳定性为：432i l S H PH H S HC ＜＜＜上述非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序为：2334244i l H S O H PO H SO HC O ＜＜＜非金属性：i l S P S C ＜＜＜ 结论： a g l i l N M A S P S C金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强(5)元素周期律的实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。
十年高考化学分类解析(十五)——碱金属
高考化学分类解析(十五)——碱金属●考点阐释1.以钠为例，了解典型碱金属的物理和化学性质。
2.从原子的核外电子排布，理解ⅠA族元素（单质和化合物）的相似性和递变性。
3.以Na2O2为例，了解过氧化物的性质。
4.掌握钠的几种最重要的化合物（NaOH、Na2CO3、NaHCO3等）的性质和用途。
●试题类编(一)选择题1.（2002年春上海，19）在烧杯中加水和苯（密度：0.88 g/cm3)各50 mL。
将一小粒金属钠（密度：0.97 g/cm3)投入烧杯中。
观察到的现象可能是A.钠在水层中反应并四处游动B.钠停留在苯层中不发生反应C.钠在苯的液面上反应并四处游动D.钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动2.（2001年全国理综，13）将a g含NaOH样品溶解在b mL 0.1 mol·L－1的硫酸中，再加入c mL 0.1 mol·L－1的氢氧化钡溶液，反应后所得溶液恰好呈中性，则样品中NaOH 的纯度是（NaOH相对分子质量为40）A.［（b－c）/125a］×100%B.［（b－2c）/125a］×100%C.［（b－c）/250a］×100%D.［（8b－8c）/a］×100%3.(2001年上海，11)碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是①高沸点②能溶于水③水溶液能导电④低熔点⑤熔融状态不导电A.①②③B.③④⑤C.①④⑤D.②③⑤4.(2001年上海，5)下列科学家中，为我国化学工业做出重大贡献的是A.邓稼先B.李四光C.华罗庚D.侯德榜5.(2000年春，25)用1 L 1.0 mol·L－1 NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中的CO-23的浓度之比约是和HCO-3A.1∶3B.1∶2C.2∶3D.3∶26.(1999年上海，6)下列俗称表示同一物质的是A.苏打、小苏打B.胆矾、绿矾C.三硝酸甘油酯、硝化甘油D.纯碱、烧碱7.(1998年上海，23)已知酸性强弱顺序为H2CO3＞下列化学方程式正确的是8.(1997年全国，8)某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2（SO4）3。
浅谈正二十面体的衍变
浅谈正二十面体的衍变作者：***来源：《化学教学》2019年第11期摘要：正二十面体及其衍生物是中学化学竞赛的热点，甚至在高考试题中也常出现。
介绍了正二十面体的衍变过程，对硼二十面体B12、足球烯C60、复杂阴离子[CB11H6Cl6]-等的结构进行了探讨，并提出了一些教学建议。
关键词：化学竞赛; 发散思维; 正二十面体文章编号： 1005-6629（2019）11-0093-04; ; ; ; ; ; 中图分类号： G633.8; ; ; ; ; ; 文献标识码： B引言“证据推理与模型认识”是化学学科核心素养[1]五个方面之一，它反映的是化学学科思维方法。
在教学中，如果引入一些模型，往往可以使问题的处理大为简化，从而便于我们去认识、掌握并应用它们。
在化学教学中，模型的建立，具有十分重要的意义。
本文从正二十面体出发，对硼二十面体B12、足球烯C60、复杂阴离子[CB11H6Cl6]-等的结构进行探讨，以期拓展教学思路，提高教学效率。
1; 初步认识正二十面体正二十面体是由20个全等的等边三角形所围成的凸正多面体，共有20个面，12个顶点（5个正三角面围出一个正五重顶），30条棱，6条C5旋转轴（通过每一对相对着的五重顶有一个五重旋转对称轴），如图1和表1所示。
图1; 正二十面体示意图为便于理解和记忆，从C5（A-A′）方向看，我们把正二十面体看作是“雨伞A-BCDEF”（记作：“雨伞A”;其中A看作是“伞顶”;B、 C、 D、 E、 F看作是“伞扣”;△ABC、△ACD、△ADE、△AEF和△AFB看作是“伞面”;正五边形BCDEF看作是“伞边”;A-A′看作是“伞柄”;其余依此类推）和“雨伞A′-B′C′D′E′F′”交错“相扣”，中间夹着“平台BCDEF-B′C′D′E′F′”（正五边形BCDEF看作是该平台的“上底面”;正五边形B′C′D′E′F′看作是该平台的“下底面”;2个正五边形的每一条边都可以看作是等邊三角形的底边，该平台的侧面共由10个等边三角形构成）。
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1997年全国高考化学真题及答案第Ⅰ卷（共70分）选择题（本题共24分），每小题2分，只有一个正确选项下列物质中，受热后不易分解的是（ ）A 碳酸氢钠B 氯化铵C 硝酸铜D 硫酸钾下列元素在化合物中，可变化合价最多的是（ ）A 铝B 氯C 镁D 氧据最新报道，放射性同位素钬可有效地治疗肝癌。
该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是（ ）A 32B 67C 99 D166下列电子式书写错误正确的是（ ） A. B.C. D.下列含有极性键的离子晶体是（ ）A ．CH3COOHB ．NaOHC ．Na2O2D ．MgCl2设阿佛加德罗常数的的值为NA ，下列叙述正确的是（ ）A ． 1molD2O 所含质子数为12 NAB ．10g 氖气所含原子数为NAC ．0.5 molAl 与足量盐酸反应转移电子数为1.5NAD ．标准状况下，1L 水所含分子数为1/22.4 NA只用水就能鉴别的一组物质是（ ）A ．苯、乙酸、四氯化碳B ．乙醇、乙醛、乙酸C ．乙醛、乙二醇、硝基苯D ．苯酚、乙醇、甘油设C+CO22CO-Q1反应速度为v1 N2+3H22NH3+Q2 反应速度为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（ ）A 同时增大B 同时减小C 增大，减小D 减小，增大实验室需用480mL0.1mol 的硫酸铜溶液，现选取500mL 容量瓶进行配制，以下操作正确的Na + Na + ·×S ·×[ ]2- ····[H ︰N ︰H]+ H H [Cl]- H ︰N ︰ HH H + H + ·×O ·×[ ]2- ····是（）A 称取7.68g硫酸铜，加入500mL水B 称取12.0g胆矾配成500mL溶液C 称取8.0g硫酸铜，加入500mL水D 称取12.5g胆矾配成500mL溶液10、某种胶体在电泳时，它的胶粒向阴极移动。
在这胶体中分别加入下列物质：①蔗糖溶液②硫酸镁溶液③硅酸胶体④氢氧化铁胶体，不会发生凝聚的是（）A ①③B ①④C ②③D ③④11、将100mL升0.1mol/L的BaCl2溶液加入到100mL0.2mol/L的H2SO4溶液中，则溶液中存在的离子浓度关系是（）A c(H+)>c(Cl-)>c(Ba2+)>c(SO42-)B c(Cl-)> c(H+)>c(SO42-) >c(Ba2+)C c(H+)> c(Cl-)>c(SO42-) >c(Ba2+)D c(Cl-)> c(H+)>c(Ba2+)>c(SO42-)12、你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源（）A ①②③B ②③④⑤C ①③⑤D ①③④⑤13、短周期元素M和N的离子M2+和N3-具有相同电子层结构，则下列说法正确的是（）A M2+的离子半径比N3-小B M的原子序数比N小C M和N原子的电子层数相等D M和N原子最外层电子数相等14、将CO2气体通入CaCl2溶液，若要有白色沉淀产生，可加入的试剂是（）A 硫酸氢钾溶液B 碳酸氢钙溶液C 氯水D 氢氧化钠溶液15、下列离子方程式中，正确的是（）A 在氯化铝溶液中加入过量氨水 Al3++3OH- =Al(OH)3↓B 在硫酸铜溶液中加入过量氢氧化钡溶液 Ba2++SO42- = BaSO4↓C 在澄清石灰水中通入过量二氧化碳 OH- +CO2=HCO3-D 在碳酸投钙溶液中加入过量氢氧化钠溶液 Ca2++HCO3- +OH- =CaCO3 ↓+H2O16、在pH=1的含有Mg2+、Fe2+、Al3+三种阳离子的溶液中，可能存在的阴离子是①Cl- ②NO3- ③SO42- ④S2- （）A ①②B ②③C ③④D ①③17、下列说法错误的是（）A 二氧化碳和漂白粉作用，生成具有氧化性的物质B 二氧化硫通入氢硫酸中，使溶液的酸性一定减弱C 二氧化硅和烧碱反应，使溶液的碱性一定减弱D 二氧化氮可相互结合为四氧化二氮18、在下列各物质中加入过量盐酸后，最终不产生沉淀或浑浊的是（）A 偏铝酸钠溶液B 苯酚钠溶液C 硅酸钠溶液D 硫代硫酸钠溶液19、（97上海）19、某有机物的结构式为，CH2CHOCH2COOHCH2OH它在一定条件下右能发生的反应有①加成②水解③酯化④氧化⑤中和⑥消去A ②③④B ①③⑤⑥C ①③④⑤D ②③④⑤⑥20、用式量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，所得芳香烃产物的数目为（）A 3B 4C 5D 621、在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中内，充分反应后，容器内残留m/2体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色。
则m的n比值为（）A 3：2B 2：3C 8：3D 3：822、在pH值都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中，设由水电离产生的OH- 离子浓度分别为Amol/L与Bmol/L，则A和B关系为（）A A>B B A=10-4 BC B=10-4 AD A=B三、选择题（本题16分）。
每小题4分，每小题有一个或两个正确选项，只有一个正确选项的，多选不给分，有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。
23、下列各组溶液中，不用任何其他试剂就能鉴别的是（）A Na2SO4 H2SO4 AlCl3 BaCl2B HCl NaOH K2SO4 NaHSO4C NaAlO2 KHCO3 NaCl NaHSO4D NaOH FeCl3 MgCl2 K2SO424、在下列叙述中，能说明盐酸是强酸，醋酸是弱酸的是（）A 将pH=4的盐酸和醋酸稀释成pH=5的溶液，醋酸所需加入的水量多B 盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓酸酸反应制取C 相同pH的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体，醋酸的pH变化大D 相同pH的盐酸和醋酸分别跟锌反应时，产生氢气的起始速度相等25、将可能混有下列物质的硫酸铵样品13.2g，在加热条件下与过量氢氧化钠溶液反应，可收集到气体4.3L（标准状况），则该样品内不可能含有的物质是（）A 碳酸氢铵和硝酸铵B 碳酸铵和硝酸铵C 氯化铵和碳酸氢铵D 氯化铵和碳酸铵26、在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100毫升2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+离子。
则下列判断正确的是（）A 混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1︰1︰3B 反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl- 离子的物质的量之比为1︰2C 混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多D 混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多第Ⅱ卷（共80分）四、（本题共24分）27、铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原为Fe3+离子。
配平制取铁酸钠的化学方程式：Fe(NO3)+NaOH+Cl2─Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O反应中元素被氧化，转移电子总数为铁酸钠之所以能净水，除了能消毒外，另一个原因是28、W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数X>W>Z>Y。
W原子的最外层没有p电子，X原子核外s电子与p电子数之比为1︰1，Y原子最外层s电子与p电子数之比为1：1,Z原子核外电子中p电子数比Y原子多2个。
X元素的单质与Z、Y所形成的化合物反应，其化学方程式：W、X元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为 < （用分子式表示）。
这四种元素原子半径的大小为 > > > （填元素符号）29、哥伦亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为固体燃料。
加热铝粉使其氧化并放出大量热量，促使混合物中另一种燃料分解。
m摩尔高氯酸铵分解时除产生2m mol水蒸气和m mol 氧气外，其它组成元素均以单质形式放出，因而产生巨大的推动力。
试写出其中涉及的化学方程式：（1） （2） 根据此反应原理，1摩尔高氯酸铵分解所产生的气体有 摩尔。
考生注意：30题为分叉题，分(A)、(B)两题，考生可任选一题。
如两题都做，只以(A)题计分。
30、(A)牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH 的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是已知Ca5(PO4)3F （s ）的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。
主动脉用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法：30、（B ）抽烟对人体有害。
烟草不完全燃烧产生的一氧化碳被吸进肺里跟血液中的血红蛋白（用表示）化合，发生下述反应：CO+Hb ••CO 实验表明，Hb •CO 的浓度即使只有Hb •O2浓度的2%，也足以使人的智力受损。
试回答：（1）上述反应的平衡常数表达式为：K= 。
（2）抽烟后，吸入肺部的空气中测得的CO 和O2的浓度分别为10-6mol/L 和10-2mol/L 。
已知37℃时，平衡常数K=220，这时Hb •CO 的浓度 （填大于、等于或小于）Hb •O2浓度的0.02倍。
（3）进入肺部的众多有害物质中，除CO 外还有一种称为尼古丁的剧毒的物质，它的结构简式为：式中以线示键，线的交点处代表有碳原子，并用原子数补足四价，但C 、H 原子都未标记出来。
试写出这它的分子式：五、（本题共22分）31、某课外小组模拟呼吸面具中的原理（过氧化钠与潮湿二氧化碳反应），设计用下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积。
N NCH 3上图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。
甲管有刻度（0-50毫升），供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。
实验室可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。
试回答：(1)上述装置的连接顺序是（填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略）：(2)装置中放入的反应物是和（3）装置A的作用是装置B的作用是（4）为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数、求其差值的过程中，应注意和（填写字母编号） a视线与凹液面最低处相平 b等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立刻读数c读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平 d读数时不一定使甲、乙两管液面相平32、在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘：④稀H2SO4浸洗②过滤、水洗搅拌⑥通适量Cl2弃去母液⑦提纯试回答：（1）乙、丁中溶质的分子式：乙，丁（2）第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是（填写字母编号）a 除去未反应的NO3-- b除去未反应的I- c除去未反应的Fe d 除去碱性物质（3）第步操作可供提纯的两种方法是和（不要求写具体步骤）。