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2009年北京市高考化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共8小题，每小题5分，满分40分）
1．（5分）化学与人类生活密切相关．下列说法正确的是（ ）
A．苯酚有一定毒性，不能作消毒剂和防腐剂
B．白磷着火点高且无毒，可用于制造安全火柴
C．油脂皂化生成的高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分
D．用食醋去除水壶中的水垢时所发生的是水解反应
【考点】19：绿色化学；J8：苯酚的化学性质；JH：油脂的性质、组成与结构
．
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【分析】A．苯酚能杀菌消毒；
B．白磷着火点低，且有毒；
C．油脂在氢氧化钠溶液中能发生皂化反应生成硬脂酸钠；
D．水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁，二者都能和醋酸反应生成可溶性的
盐而除去水垢．
【解答】解：A．苯酚有毒，病毒属于蛋白质，苯酚能将病毒变性而杀菌消毒，
所以苯酚可以配制成一定浓度的溶液用于杀菌消毒或防腐，故A错误；
B．白磷的着火点是40℃，白磷易自燃且有毒，所以不能用于制造安全火柴，用
于制造安全火柴的是红磷，故B错误；
C．油脂在NaOH溶液中发生皂化反应生成硬脂酸钠，硬脂酸钠用于制造肥皂，
所以肥皂的主要成分是硬脂酸钠，故C正确；
D．水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁，CaCO +2CH COOH=Ca（CH COO） +C
3 3 3 2
O ↑+H O、Mg（OH） +2CH COOH=Mg（CH COO） +2H O，所以发生的是复
2 2 2 3 3 2 2
分解反应，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了化学与生活，明确物质的性质是解本题关键，根据物质的
性质分析解答，会运用化学知识解释生活现象，题目难度不大．
第1页 | 共19页2．（5分）下列叙述不正确的是（ ）
A．铁表面镀锌，铁作阳极
B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O +2H O+4e﹣=4OH﹣
2 2
D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl
2
【考点】BK：金属的电化学腐蚀与防护．
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【专题】51I：电化学专题．
【分析】A、电镀时，镀件作阴极．
B、原电池中较活泼的金属作负极，正极被保护．
C、钢铁的吸氧腐蚀中，正极上氧化剂得电子发生还原反应．
D、电解氯化钠溶液时，阳极上阴离子失电子发生氧化反应．
【解答】解：A、铁表面镀锌，镀层是锌，应作阳极；镀件是铁，应作阴极，故
A错误。
B、船底镶嵌锌块，锌、铁和海水构成原电池，锌作负极，铁作正极，锌被腐蚀
从而保护了铁，故B正确。
C、钢铁的吸氧腐蚀中，正极上氧气得电子发生还原反应和水生成氢氧根离子，
电极反应式为O +2H O+4e﹣=4OH﹣，故C正确。
2 2
D、工业上电解饱和食盐水时，氯离子的放电能力大于氢氧根离子，所以阳极
上氯离子失电子生成氯气，电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl ↑，故D正确。
2
故选：A。
【点评】本题考查了金属的腐蚀与防护，难度不大，明确金属防护的方法在日
常生活中的应用．
3．（5分）W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之
比为7：17；X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z
元素的物质焰色反应为黄色．下列判断正确的是（ ）
A．金属性：Y＞Z B．氢化物的沸点：X＞W
第2页 | 共19页C．离子的还原性：X＞W D．原子及离子半径：Z＞Y＞X
【考点】8F：原子结构与元素周期律的关系．
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【专题】16：压轴题；51C：元素周期律与元素周期表专题．
【分析】W的最外层电子数与核外电子总数之比为7：17，应为Cl元素，X与W同
主族，则X为F元素，Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半，则原子序
数为 =13，为Al元素，含Z元素的物质焰色反应为黄色，则Z应为Na元素
，结合元素的金属性和非金属性的递变规律解答该题．
【解答】解：由题设可判定W为Cl，X为F，Y为Al，Z为Na。
A．同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，则金属性Na＞Al，故A错误；
B．氢化物沸点HF＞HCl，因HF分子间存在氢键，故B正确；
C．非金属性F＞Cl，则离子还原性Cl﹣＞F﹣，故C错误；
D．同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，则原子半径Na＞Al＞F，离子半径F
﹣＞Na+＞Al3+，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查元素位置结构性质的相互关系应用，题目难度中等，注意正
确推断元素的种类为解答本题的关键，注意把握元素周期律知识．
4．（5分）下列叙述正确的是（ ）
A．将CO 通入BaCl 溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO ，产生沉淀
2 2 2
B．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu（NO ） 固体，铜粉仍不
3 2
溶
C．向AlCl 溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO 溶液，沉淀
3 4
消失
D．纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO 固体，速率不
4
改变
【考点】CA：化学反应速率的影响因素；EG：硝酸的化学性质；F5：二氧化硫
的化学性质；GL：两性氧化物和两性氢氧化物．
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第3页 | 共19页【专题】16：压轴题；51F：化学反应速率专题；52：元素及其化合物．
【分析】A．CO 和SO 与BaCl 不反应，没有沉淀产生；
2 2 2
B．NO ﹣具有强氧化性，在酸性条件下与Cu发生氧化还原反应；
3
C．Al（OH） 不溶于弱碱，但可溶于强碱和强酸；
3
D．锌和铜在酸性条件下形成原电池反应，反应速率较大．
【解答】解：A．CO 和SO 对应的酸比HCl弱，二者与BaCl 不反应，没有沉淀产
2 2 2
生，故A错误；
B．铜和稀硫酸不反应，加入Cu（NO ） 固体，NO ﹣具有强氧化性，在酸性条
3 2 3
件下与Cu发生氧化还原反应，可溶解铜，故B错误；
C．氨水呈弱碱性，向AlCl 溶液中滴加氨水，生成Al（OH） ，Al（OH） 不溶于
3 3 3
弱碱，但可溶于强碱和强酸，则再加入过量NaHSO 溶液，沉淀消失，故C正
4
确；
D．加入少量CuSO 固体，置换出铜，锌和铜在酸性条件下形成原电池反应，反
4
应速率较大，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查元素化合物知识，题目难度中等，本题注意CO 和SO 对应的
2 2
酸比HCl弱，Al（OH） 不溶于弱碱，以及原电池反应等知识，为元素化合物
3
中常考查知识，学习中注意积累．
5．（5分）已知：H （g）+I （g）⇌2HI（g）；△H＜0．有相同容积的定容密
2 2
闭容器甲和乙，甲中加入H 和I 各0.1mol，乙中加入HI
2 2
0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平
衡浓度，应采取的措施是（ ）
A．甲、乙提高相同温度
B．甲中加入0.1 mol He，乙不变
C．甲降低温度，乙不变
D．甲增加0.1 mol H ，乙增加0.1 mol I
2 2
【考点】CB：化学平衡的影响因素．
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第4页 | 共19页【专题】51E：化学平衡专题．
【分析】同容积的定容密封容器甲和乙，甲中加入H 和I 各0.1mol，乙中加入HI
2 2
0.2mol，由于乙按化学计量数转化到左边，可以得到H 和I 各0.1mol，故此时
2 2
甲和乙建立的平衡是等效的，欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度
，应采取措施使平衡向正反应移动，但不能降低HI的浓度，然后结合影响化
学平衡移动的因素来回答。
【解答】解：相同容积的定容密封容器甲和乙，甲中加入H 和I 各0.1mol，乙中
2 2
加入HI0.2mol，此时甲和乙建立的平衡是等效的，
A、甲、乙提高相同温度，平衡均逆向移动，HI的平衡浓度均减小，故A错误；
B、甲中加人0.1molHe，在定容密封容器中，平衡不会移动，故B错误；
C、甲降低温度，平衡正向移动，甲中HI的平衡浓度增大，乙不变，故C正确；
D、甲中增加0.1molH ，乙增加0.1molI ，结果还是等效的，故D错误；
2 2
故选：C。
【点评】本题考查学生影响化学平衡移动的因素和等效平衡知识，难度中等，
注意理解等效平衡规律。
6．（5分）甲、乙、丙、丁4中物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含18
个电子．甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子．下列推断合理的
是（ ）
A．某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应
B．乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键
C．丙中含有二周期IVA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物
D．丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有﹣1价的元素
【考点】8G：原子结构与元素的性质；9O：极性键和非极性键；I2：芳香烃、
烃基和同系物．
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【专题】11：推断题．
【分析】甲是18电子的氢化物，且其水溶液为二元弱酸，不难得出甲为H S，乙
2
与氧气的摩尔质量相同，可能为CH
3
第5页 | 共19页OH、N H 等符合，丙中含有二周期IVA族的元素，可能为CH
2 4 3
OH，丁和甲中各元素质量比相同，应为H O ，结合各物质的结构和性质解答
2 2
该题．
【解答】解：A．甲是18电子的氢化物，且其水溶液为二元弱酸，不难得出甲为
H S，某钠盐溶液若为NaHS溶液，其中含有HS﹣、OH﹣，但NaHS既能与盐酸等
2
反应生成H S，也能与Na0H反应生成Na S，故A错误；
2 2
B．氧气的摩尔质量为32g/mol，乙的摩尔质量也为32g/mol，且含有18电子，CH
OH符合，CH OH中只含有极性键无非极性键，故B错误；
3 3
C．第二周期IVA族元素为C，如CH OH符合，但CH OH不是CH 的同系物，故C错
3 3 4
误；
D．H S中元素的质量比为1：16，H O 分子中元素的质量比也为1：16，H O 中
2 2 2 2 2
氧元素的价态为一1价，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查无机物的推断，题目难度较大，注意常见18电子物质的种类
以及性质，解答本题时注意能找出反例．
7．（5分）有4种混合溶液，分别由等体积0.1mol/L的2种溶液混合而成：①CH
3
COONa与HCl；②CH COONa与NaOH；③CH COONa与NaCl；④CH COONa与Na
3 3 3
ClO 下列各项排序正确的是（ ）
A．pH：②＞③＞④＞① B．c（CH COO﹣）：②＞④＞③＞①
3
C．溶液中c（H+）：①＞③＞②＞④ D．c（CH COOH）：①＞④＞③＞②
3
【考点】DD：盐类水解的应用；DN：离子浓度大小的比较．
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【分析】根据溶液的溶质来分析酸碱性，一般酸与盐的溶液显酸性，碱与盐的
溶液显碱性，则①中显酸性，②中显碱性，③中只有CH COONa水解显碱性
3
，④中两种物质都水解显碱性；溶液酸性越强，溶液pH越小，碱性越强，溶
液的pH越大，然后根据盐的水解程度、溶液的酸碱性对选项进行分析解答．
第6页 | 共19页【解答】解：A、①CH COONa与HCl等浓度混合生成醋酸和氯化钠，溶液的pH＜
3
7，②中有强碱氢氧化钠，溶液pH最大，③④都因盐的水解而显碱性，且④
中次氯酸钠的水解程度大于醋酸钠，溶液的pH④③，所以各混合液中的pH大
小为：②＞④＞③＞①，故A错误；
B．因②中碱中的OH﹣抑制CH COO﹣水解，则c（CH C00﹣）最大，④中两种盐相
3 3
互抑制水解，③中只有水解，而①中CH COO﹣与酸结合生成弱电解质，则c（
3
CH C00﹣）最小，即c（CH C00﹣）的大小顺序为：②＞④＞③＞①，故B正确
3 3
；
C．酸性越强，则溶液中C（H+）越大，pH越小，则四种混合液中的pH大小顺序
为：②＞④＞③＞①，c（H+）大小为：①＞③＞④＞②，故C错误；
D、因水解程度越大，则生成的CH COOH就多，则c（CH COOH）③＞④＞②，
3 3
而①中CH COO﹣与酸结合生成弱电解质CH COOH，则c（CH COOH）最大，即
3 3 3
c（CH COOH）①＞③＞④＞②，故D错误；
3
故选：B。
【点评】本题考查溶液中粒子浓度大小比较、盐的水解原理及其应用，题目难
度中等，试题较好的训练学生的守恒思想和综合分析能力，明确混合溶液中
酸碱性分析的规律及盐类水解、水解的相互影响等因素是解答的关键．
8．（5分）由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X
存在如在右图转化关系（部分生成物和反应条件略去）下列推断不正确的是
（ ）
A．若X是Na CO ，C为含极性键的非极性分子，则A一定是氯气，且D和E不
2 3
反应
B．若A是单质，B和D的反应是OH﹣+HCO ﹣=H O+CO 2，则E一定能还原Fe O
3 2 3 2 3
C．若D为CO，C能和E反应，则A一定为Na O ，其电子式是
2 2
第7页 | 共19页D．若D为白色沉淀，与A摩尔质量相等，则X一定是铝盐
【考点】GS：无机物的推断．
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【专题】11：推断题；16：压轴题．
【分析】A、X是Na CO ，C为含极性键的非极性分子，C为CO ，B为强酸，与水
2 3 2
反应生成强酸，可能是氯气与水反应生成的HCl，也可能是二氧化氮与水反
应生成的HNO ．
3
B、根据B、D反应的离子方程式OH﹣+HCO ﹣═H O+CO 2﹣，A为活泼金属Na，B为
3 2 3
NaOH、E为H ，X为CO ，C为Na CO ，
2 2 2 3
D为NaHCO ．
3
C、D为CO，可以判断O CO CO，X为C，B为O ，C为CO ，A与水反应生成氧气
2 2 2 2
，A为过氧化钠或氟气，结合二氧化碳能与E反应判断．
D、D为白色沉淀，可以判断为OH﹣ AlO ﹣ Al（OH） ，X为铝盐，C为偏
2 3
铝酸盐，铝盐和偏铝酸盐在溶液中发生双水解反应生成Al（OH） ．
3
【解答】解：A、X是Na CO ，C为CO ，当A为NO ，B为HNO ，E为NO，D为NaH
2 3 2 2 3
CO 也符合转化关系，A错误；
3
B、根据B、D反应的离子方程式OH﹣+HCO ﹣═H O+CO 2﹣，A为活泼金属Na，B为
3 2 3
NaOH、E为H ，X为CO ，C为Na CO ，D为NaHCO ，H 在加热时能还原Fe O
2 2 2 3 3 2 2 3
，故B正确；
C、如A为氟气，HF与二氧化碳不反应，A为Na O ，B为O ，E为NaOH，X为C，C
2 2 2
为CO ，D为CO，符合转化关系，过氧化钠电子式为， 故C正
2
确；
D、D为摩尔质量为78g/mol的Al（OH） ，A为摩尔质量为78g/mol
3
的Na O ，X为铝盐，C为偏铝酸盐，铝盐和偏铝酸盐在溶液中发生双水解反
2 2
应生成Al（OH） ，符合转化关系，故D正确。
3
故选：A。
【点评】本题考查元素及其化合物的转化关系，题目难度较大，做好本题的关
键之处在于把握好物质的性质．
第8页 | 共19页二、解答题（共4小题，满分60分）
9．（16分）丙烯可用于合成杀除根瘤线虫的农药（分子式为C H Br Cl）和应用
3 5 2
广泛的DAP树脂：
已知酯与醇可发生如下酯交换反应：
RCOOR′+R″OH RCOOR″+R′OH （R、R′、R″代表烃基）
（1）农药分子C H Br Cl中每个碳原子上均连有卤原子．
3 5 2
①A的结构简式是 CH =CHCH Cl ，A含有的官能团名称是 碳碳双键、氯原子
2 2
；
②由丙烯生成A的反应类型是 取代 ．
（2）A水解可得到D，该水解反应的化学方程式是
CH =CHCH Cl+H O HOCH CH=CH +HCl ．
2 2 2 2 2
（3）C蒸气密度是相同状态下甲烷密度的6.25倍，C中各元素的质量分数分别为
：碳60%，氢8%，氧32%．C的结构简式是 CH COOCH CH=CH ．
3 2 2
（4）下列说法正确的是（选填序号字母） a c d ．
a．C能发生聚合反应、还原反应和氧化反应
b．C含有2个甲基的羧酸类同分异构体有4个
c．D催化加氢的产物与B具有相同的相对分子质量
d．E具有芳香气味，易溶于乙醇
（5）E的水解产物经分离最终得到甲醇和B，二者均可循环利用于DAP树脂的制
备．其中将甲醇与H分离的操作方法是 蒸馏 ．
（6）F的分子式为C H O ．DAP单体为苯的二元取代物，且两个取代基不处于
10 10 4
对位，该单体苯环上的一溴取代物只有两种．D和F反应生成DAP单体的化学
方程式是
第9页 | 共19页．
【考点】HB：有机物的推断．
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【专题】534：有机物的化学性质及推断．
【分析】农药分子C H Br Cl中每个碳原子上均连有卤原子，则可知丙烯在500℃
3 5 2
条件下发生取代反应生成
A（CH =CHCH Cl），A与溴发生加成反应生成C H Br Cl；C蒸气密度是相同状态
2 2 3 5 2
下甲烷密度的6.25倍，C中各元素的质量分数分别为：碳60%，氢8%，氧32%
，则相对分子质量为6.25×16=100，分子中含N（C）= =5，N（H）
= =8，N（O）= =2，则分子式为C H O ，C能甲醇发生酯交
5 8 2
换，应为酯，丙烯与B反应可以得到C，则C的结构简式为CH COOCH CH=CH
3 2 2
，C→D发生酯交换反应，则D为HOCH CH=CH ，E为CH COOCH ，水解生成甲
2 2 3 3
醇和B，则B为CH COOH，H为CH COONa，以此结合有机物的性质来解答．
3 3
【解答】解：农药分子C H Br Cl中每个碳原子上均连有卤原子，则可知丙烯在5
3 5 2
00℃条件下发生取代反应生成
A（CH =CHCH Cl），A与溴发生加成反应生成C H Br Cl；C蒸气密度是相同状态
2 2 3 5 2
下甲烷密度的6.25倍，C中各元素的质量分数分别为：碳60%，氢8%，氧32%
，则相对分子质量为6.25×16=100，分子中含N（C）= =5，N（H）
= =8，N（O）= =2，则分子式为C H O ，C能甲醇发生酯交
5 8 2
换，应为酯，丙烯与B反应可以得到C，则C的结构简式为CH COOCH CH=CH
3 2 2
，C→D发生酯交换反应，则D为HOCH CH=CH ，E为CH COOCH ，水解生成甲
2 2 3 3
醇和B，则B为CH COOH，H为CH COONa，
3 3
（1）①由以上分析可知A为CH =CHCH Cl，含有碳碳双键、氯原子官能团，故答
2 2
案为：CH =CHCH Cl；碳碳双键、氯原子；
2 2
②由丙烯生成A的反应类型是取代，故答案为：取代；
（2）A水解可得到D，该水解反应的化学方程式为CH =CHCH Cl+H O HOCH
2 2 2 2
第10页 | 共19页CH=CH +HCl，
2
故答案为：CH =CHCH Cl+H O HOCH CH=CH +HCl；
2 2 2 2 2
（3）C蒸气密度是相同状态下甲烷密度的6.25倍，C中各元素的质量分数分别为
：碳60%，氢8%，氧32%，则相对分子质量为6.25×16=100，分子中含N（C
）= =5，N（H）= =8，N（O）= =2，则分子式为C
H O ，C能甲醇发生酯交换，应为酯，丙烯与B反应可以得到C，则C的结构
5 8 2
简式为CH COOCH CH=CH ，
3 2 2
故答案为：CH COOCH CH=CH ；
3 2 2
（4）a．C为CH COOCH CH=CH ，可发生聚合反应、还原反应和氧化反应，故a
3 2 2
正确；
b．C含有2个甲基的羧酸类同分异构体有CH C（CH ）=CH COOH、CH CH=C（CH
3 3 2 3
）COOH2种，故b错误；
3
c．D为CH =CHCH OH，加成产物为CH CH CH OH，相对分子质量为60，B为CH C
2 2 3 2 2 3
OOH，相对分子质量为60，故c正确；
d．E为CH COOCH ，具有芳香气味，易溶于乙醇，故d正确．
3 3
故答案为：a c d；
（5）H为乙酸钠，与甲醇的沸点差异较大，可利用蒸馏的方法来分离，故答案
为：蒸馏；
（6）F的分子式为C H O ．DAP单体为苯的二元取代物，且两个取代基不处于
10 10 4
对位，该单体苯环上的一溴取代物只有两种，应位于邻位，D为CH =CHCH O
2 2
H，则F为 ，反应生成DAP单体的化学方程式是
，
故答案为：
．
【点评】本题考查有机物的推断与合成，注意根据物质的结构及反应条件来推
断，注意官能团的性质与转化，题目难度中等．
第11页 | 共19页10．（15分）以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分
操作和条件略）：
Ⅰ．从废液中提纯并结晶出FeSO •7H O．
4 2
Ⅱ．将FeSO •7H O配制成溶液．
4 2
Ⅲ．FeSO 溶液与稍过量的NH HCO 溶液混合，得到含FeCO 的浊液．
4 4 3 3
Ⅳ．将浊液过滤，用90℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO 固体．
3
V．煅烧FeCO ，得到Fe O 固体．
3 2 3
已知：NH HC0 在热水中分解．
4 3
（1）Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3+，该反应的离子方程式是
Fe+2Fe3+=3Fe2+ ．
（2）Ⅱ中，需加一定量硫酸．运用化学平衡原理简述硫酸的作用
加入硫酸，氢离子浓度增大，使得水解平衡Fe2++2H O⇌Fe（OH） +2H+逆向
2 2
移动，从而抑制硫酸亚铁的水解 ．
（3）Ⅲ中，生成FeCO 的离子方程式是 Fe2++2HCO ﹣=FeCO ↓+CO ↑+H O
3 3 3 2 2
．若FeCO 浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变
3
化的化学方程式是 4FeCO +O +6H O=4CO ↑+4Fe（OH） ．
3 2 2 2 3
（4）IV中，通过检验SO 2﹣来判断沉淀是否洗涤干净．检验SO 2的操作是
4 4
取少量洗涤后的试液放入试管中，滴加酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生
成，则沉淀洗涤干净 ．
（5）已知煅烧FeCO 的化学方程式是4FeCO +O
3 3 2
2Fe O +4CO ．现煅烧464.0kg的FeCO ，得到316.8kg产品．若产品中
2 3 2 3
杂质只有FeO，则该产品中Fe O 的质量是 288.0
2 3
Kg．（摩尔质量/g•mol﹣1：FeC0 116 Fe 0 160 Fe0 72）
3 2 3
【考点】U3：制备实验方案的设计．
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【专题】16：压轴题；527：几种重要的金属及其化合物．
【分析】（1）Fe可以和三价铁反应生成亚铁离子；
（2）FeSO •7H O配制成溶液的过程中，亚铁离子易水解，根据平衡移动原理来
4 2
第12页 | 共19页分析；
（3）亚铁离子和碳酸氢根离子相互促进水解生成碳酸亚铁和二氧化碳，亚铁离
子易被氧气氧化为三价铁；
（4）根据硫酸根离子可以和钡离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀来检验硫酸
根离子；
（5）根据含铁元素物质的质量关系来计算．
【解答】解：（1）Fe可以和三价铁反应生成亚铁离子，即Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答
案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（2）FeSO •7H O配制成溶液的过程中，亚铁离子易水解，Fe2++2H O⇌Fe（OH
4 2 2
） +2H+，加入硫酸配制可以使得化学平衡逆向移动，抑制水解，故答案为：
2
入硫酸，氢离子浓度增大，使得水解平衡Fe2++2H O⇌Fe（OH） +2H+逆向移
2 2
动，从而抑制硫酸亚铁的水解；
（3）FeSO 溶液与稍过量的NH HCO 溶液混合，亚铁离子和碳酸氢根离子双水
4 4 3
解生成碳酸亚铁和二氧化碳，即Fe2++2HCO ﹣=FeCO ↓+CO ↑+H O，生成的碳
3 3 2 2
酸亚铁中，亚铁离子易被氧气氧化为三价铁，即4FeCO +O +6H O=4CO ↑+4F
3 2 2 2
e（OH） ，故答案为：Fe2++2HCO ﹣=FeCO ↓+CO ↑+H O；4FeCO +O +6H O=
3 3 3 2 2 3 2 2
4CO ↑+4Fe（OH） ；
2 3
（4）硫酸根离子可以和钡离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀，检验硫酸根是
否存在可以验证沉淀是否洗净，具体做法是：少量洗涤后的试液放入试管中
，滴加酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀洗涤干净，故答案为
：取少量洗涤后的试液放入试管中，滴加酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀
生成，则沉淀洗涤干净；
（5）假设Fe O 物质的量为x mol，FeO的物质的量为y
2 3
mol，那么满足：160x+72y=316800；（2x+y）×116=464000，解得x=1800mo
l，所以产物中Fe O 的质量160g/mol×1800mol=288000g=288kg，
2 3
故答案为：288.0kg．
【点评】本题考查学生铁元素的不同价态之间的转化，可以根据所学知识进行
回答，难度较大．
第13页 | 共19页11．（14分）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的，按下图装置进
行试验（夹持仪器已略去）．实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO ，而稀硝酸
2
不能氧化NO．由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸．
可选药品：浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化
碳
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO 反应2NO +2NaOH=NaNO +NaNO +H
2 2 3 2 2
O
（1）实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是
3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
（2）滴加浓硝酸之前的操作时检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后
通入CO 一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
2
（3）装置①中发生反应的化学方程式是
Cu+4HNO （浓）=Cu（NO ） +2NO ↑+2H O
3 3 2 2 2
（4）装置②的作用是 将NO 转化为NO ，发生反应的化学方程式是 3NO
2 2
+H O=2HNO +NO
2 3
（5）该小组得出的结论依据的试验现象是
装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
（6）试验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色．甲同学认为
是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生
成的气体．同学们分别涉及了一下4个试验来判断两种看法是否正确．这些
方案中可行的是 acd （填序号字母，多选不给分）
a）加热该绿色溶液，观察颜色变化
第14页 | 共19页b）加水稀释绿色溶液，观察颜色变化
c）向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d）向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化．
【考点】EG：硝酸的化学性质；U2：性质实验方案的设计．
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【专题】17：综合实验题．
【分析】（1）根据装置特点和实验目的判断；
（2）根据空气造成的影响确定如何实施操作；同时根据一氧化氮的性质判断装
置⑤的操作；
（3）根据铜和浓硝酸的性质结合实验现象判断产物，从而确定反应方程式；
（4）根据二氧化氮的性质且能转化为一氧化氮选择试剂；根据实验现象结合二
氧化氮的性质书写反应方程式；
（5）根据对比实验③、④的实验现象判断；
（6）根据是否改变溶液中硝酸铜的质量分数或溶解气体的浓度判断；
【解答】解：（1）根据装置特点和实验目的，装置⑤是收集NO，装置⑥中盛
放NaOH溶液吸收NO 防止污染大气；因为要验证稀HNO 不能氧化NO，所以
2 3
装置③中应该盛放稀硝酸．
故答案为：3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液；
（2）由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓HNO 之
3
前需要通入一段时间CO 赶走装置中的空气，同时也需将装置⑤中导管末端
2
伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出．
故答案为：通入CO 一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧
2
瓶内；
（3）Cu与浓HNO 反应生成Cu（NO ） 、NO 、H O，
3 3 2 2 2
故答案为：Cu+4HNO （浓）=Cu（NO ） +2NO ↑+2H O；
3 3 2 2 2
（4）装置②中盛放H O，使NO 与H O反应生成NO：3NO +H O=2HNO +NO，
2 2 2 2 2 3
故答案为：将NO 转化为NO； 3NO +H O=2HNO +NO；
2 2 2 3
（5）NO通过稀HNO 溶液后，若无红棕色NO 产生，说明稀HNO 不能氧化NO
3 2 3
第15页 | 共19页，所以盛放稀HNO 装置的液面上方没有颜色变化即可说明之．装置④中盛放
3
的是浓HNO ，若浓HNO 能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体．
3 3
故答案为：装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变
为红棕色；
（6）要证明是Cu（NO ） 浓度过高或是溶解了NO 导致装置①中溶液呈绿色，
3 2 2
一是可设计将溶解的NO 赶走（a、c方案）再观察颜色变化，二是增大溶液
2
中NO 浓度（d方案），通过观察颜色变化可以判断．
2
故选a c d．
【点评】本题主要考查HNO 的性质、属物质验证性实验设计，利用对比的方法
3
判断硝酸的性质．
物质验证性实验方案的设计如下：
结合已知的物质具有的性质，选择合适的试剂，设计具体实验方案验证物质是
否具有该性质．对有毒气体要设计尾气处理装置，防止污染环境．
12．（15分）以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整
4 FeS +11O 2Fe O +8SO
2 2 2 3 2
（2）接触室中发生反应的化学方程式是 2SO +O 2SO ．
2 2 3
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母） abd ．
a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
b．过量空气能提高SO 的转化率
2
第16页 | 共19页c．使用催化剂能提高SO 的反应速率和转化率
2
d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
（4）每160g SO 气体与H O化合放出260.6kJ的热量，该反应的热化学方程式是
3 2
SO （g）+H O（l）=H SO （l）△H=﹣130.3KJ/mol ．
3 2 2 4
（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO
2
和铵盐．
①SO 既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿
2
空气中的Br ．SO 吸收Br 的离子方程式是 SO +Br +2H O=4H++2Br﹣+SO 2﹣
2 2 2 2 2 2 4
．
②为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相
同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出（此温度下铵盐不分解
），该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量．
部分测定结果：
铵盐质量为10.00g和20.00g时，浓硫酸增加的质量相同；
铵盐质量为30.00g时，浓硫酸增加的质量为0.68g；铵盐质量为40.00g时，浓硫
酸的质量不变．
计算：该铵盐中氮元素的质量分数是 14.56
%；若铵盐质量为l5.00g，浓硫酸增加的质量为 2.31g
．（计算结果保留两位小数）
【考点】26：工业制取硫酸．
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【专题】16：压轴题；52：元素及其化合物．
【分析】（1）利用工业制硫酸的原理分析，需要的原料是黄铁矿；
（2）接触室内的反应是二氧化硫的催化氧化；
（3）依据影响反应速率的因素和平衡移动的影响因素分析解答；
（4）每160g
SO 气体物质的量为2mol；与液态H O化合放出260.6kJ的热量，依据热化学方
3 2
程式书写方法写出，标注物质聚集状态和对应量的反应热；
（5）二氧化硫吸收溴单质利用的是二氧化硫的还原性和溴单质的氧化性；根据
第17页 | 共19页氧化还原反应书写离子方程式；
（6）本反应历程是：OH﹣首先是和NH HSO 中的H+反应，随后有多的OH﹣再和N
4 3
H +反应放出氨气，所以随着铵盐的量的增大，NH HSO 的量也增大，放出的
4 4 3
氨气的量会为0．浓硫酸增加的质量就是氨气的质量．第一次和第二次放出
的氨气的量是一样的，所以说第一次肯定是OH﹣的量过量．利用第二次的量
计算（因为是OH﹣不足）．
【解答】解：（1）依据题意，黄铁矿是制硫酸的第一步所需的原料，由成分可
知化学式为FeS ，故答案为：FeS ；
2 2
（2）沸腾炉中生成的二氧化硫气体和空气中的氧气在接触室内发生的催化氧化
反应生成三氧化硫；2SO +O 2SO 故答案为：2SO +O 2SO ；
2 2 3 2 2 3
（3）粉碎矿石增大接触面积提高反应速率；增加空气的量会使平衡正向进行，
提高了二氧化硫的转化率；催化剂只改变速率不改变平衡，不改变转化率；
生产过程中的矿渣中含有三氧化二铁；所以正确的是abd；故答案为：abd；
（4）每160g
SO 气体物质的量为2mol；与液态H O化合放出260.6kJ的热量，1mol三氧化硫
3 2
和水反应放热130.3KJ；热化学方程式为：SO （g）+H O（l）=H SO （l）；
3 2 2 4
△H=﹣130.3kJ/mol
故答案为：SO （g）+H O（l）=H SO （l）；△H=﹣130.3kJ/mol；
3 2 2 4
（5）①SO 吸收Br 的反应中二氧化硫被氧化为硫酸，溴单质被还原为溴化氢，
2 2
离子方程式为SO +Br +2H O=4H++2Br﹣+SO 2﹣，故答案为：SO +Br +2H O=4H++
2 2 2 4 2 2 2
2Br﹣+SO 2﹣；
4
②从吸收塔出来的气体用一定量氨水吸收，得到的铵盐产品是（NH ） SO 和N
4 2 4
H HSO 的混合物；本反应历程是：OH﹣首先是和NH HSO 中的H+反应，随后
4 4 4 3
有多的OH﹣再和NH +反应放出氨气，所以随着铵盐的量的增大，NH HSO 的
4 4 3
量也增大，放出的氨气的量会为0；
由题知铵盐质量为30.00g时，产生0.04molNH ．该铵盐中NH HSO 先与NaOH溶
3 4 4
液反应，2NH HSO +2NaOH=（NH ） SO +Na SO +H O，只有当NH HSO 中的
4 4 4 2 4 2 4 2 4 4
H+消耗完全后，NH +才能与NaOH溶液反应产生NH ，NH ++OH﹣=NH ↑+H O．
4 3 4 3 2
据此判断铵盐质量为10.00g时NaOH溶液过量，铵盐质量为20.00g和30.00g时
第18页 | 共19页，消耗的NaOH质量相等．设10.00g铵盐中NH HSO
4 4
与（NH ） SO 的物质的量分别为X、Y，n（NH ）=n（OH﹣）﹣n（H+），则
4 2 4 3
有：
铵盐质量/g 10.00 20.00 30.00 40.00
含NH HSO 、（NH ） S X、Y 2X、2Y 3X、3Y 4X、4Y
4 4 4 2
O /mol
4
产生NH /mol X+2Y X+2Y 0.04 0
3
消耗NaOH/mol 2X+2Y 3X+2Y 3X+0.04 3X+0.04
因此3X+2Y=3X+0.04，解得Y=0.02mol，又115X+132Y=10.00，得X=0.064mol．则
该铵盐中氮元素的质量分数= ×100%=14.56%．计算15.
00
g铵盐与NaOH溶液反应产生的NH ；由上面讨论可知此NaOH溶液中共有0.232
3
molNaOH，当铵盐质量为15.00g时含0.096mol NH HSO 和0.03mol
4 4
（NH ） SO ，共有NH +和H+
4 2 4 4
0.252mol，故NaOH不足，此时产生n（NH ）=（0.232﹣0.096）mol=0.136mo
3
l，NH 的质量=0.136mol×17g/mol=2.31g．
3
故答案为：14.56； 2.31g．
【点评】本题考查了工业制硫酸的基本原理，考查化学平衡的影响因素和化学
反应速率的影响因素，以硫酸工业尾气的吸收为载体考查化学计算，涉及混
合物计算，过量问题的计算、范围讨论型计算、信息迁移型计算、NH +、H+
4
与NaOH溶液反应的先后顺序等知识，定性与定量相结合，综合性强，难度
较大．
第19页 | 共19页
