2019-2020年高考化学高考题和高考模拟题分项版汇编专题13元素及其化合物知识的综合应用新人教版

发布于:2021-09-23 13:18:43

2019-2020 年高考化学高考题和高考模拟题分项版汇编专题 13 元素及其化 合物知识的综合应用新人教版 1.【2017 北京卷】(12 分)SCR 和 NSR 技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的 NOx 排放。 (1)SCR(选择性催化还原)工作原理: ① 尿素水溶液热分解为 NH3 和 CO2,该反应的化学方程式:____________。 ② 反应器中 NH3 还原 NO2 的化学方程式:____________。 ③ 当燃油中含硫量较高时,尾气中 SO2 在 O2 作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学 方程式表示(NH4)2SO4 的形成:________。 ④ 尿素溶液浓度影响 NO2 的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol ?1)含量的方法如下:取 a g 尿素溶液,将所含氮完全转化为 NH3,所得 NH3 用过量的 v1 mL c1 mol·L?1 H2SO4 溶液吸收完 全,剩余 H2SO4 用 v2 mL c2 mol·L?1 NaOH 溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是 ________。 (2)NSR(NOx 储存还原)工作原理: NOx 的储存和还原在不同时段交替进行,如图 a 所示。 ① 通过 BaO 和 Ba(NO3)2 的相互转化实现 NOx 的储存和还原。储存 NOx 的物质是_________。 ② 用 H2 模拟尾气中还原性气体研究了 Ba(NO3)2 的催化还原过程,该过程分两步进行,图 b 表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的 H2 与 Ba (NO3)2 的物质的量之 比是__________。 ③ 还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与 NO 有关。 在有氧条件下 15NO 与 NH3 以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是 15NNO。将该反应的化学方 程式补充完整:_______ 催化剂 □15NNO+□H2O 【答案】(1)①CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3 ②8NH3+6NO2 ③2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4 3(2c1v1 ? c2v2 ) ④ 100a (2)①BaO ②8∶1 ③415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O 7N2+12H2O 守恒可得此反应的化学方程式为 2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4。④吸收 NH3 的硫酸的物质的量为 v1×10-3L× c1 mol·L?1 -v2 ×10-3L×c2 mol·L?1 × =(v1c1- v2c2)×10-3mol,则尿素的物质的量 为(v1c1- v2c2)×10-3mol,尿素溶液中溶质的质量分数是[(v1c1- v2c2)×10-3mol×60g/mol]÷a 3(2c1v1 ? c2v2 ) g×100%= 100a (2)①由图示可知 BaO 和 NOx 作用生成 Ba(NO3)2,Ba(NO3)2 再还原为 。 N2,则储存 NOx的物质是 BaO。②由图示可知,第一步反应为 H2与 Ba(NO3)2作用生成 NH3,每摩 Ba(NO3)2 作用生成 NH3 共转移 16mol 电子,根据电子守恒,参加反应的氢气的物质的量为 16mol÷2=8mol, 则消耗的 H2 与 Ba(NO3)2 的物质的量之比是 8:1。③反应物有 15NO 与 NH3,结合产物中有水,可知 还有另一反应物 O2,反应中 NH3 是还原剂,15NO 与 O2 是氧化剂,因含氮产物均为 15NNO,则 15NO 与 NH3 以 1:1 参 加 反 应 , 结 合 电 子 守 恒 和 原 子 守 恒 可 得 此 反 应 的 化 学 方 程 式 为 415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O。 【名师点睛】试题以 SCR 和 NSR 技术控制发动机的 NOx 排放为载体,重点考查化学方程式书写、化学 计算、氧化还原反应电子转移的应用等知识,考查考生的读图能力、计算能力和对试题的综合分 析能力。注意读图时要结合题目要求展开,如图 a,问题中“NOx 的储存和还原。储存…..”,因 此主要就是从图左到图右,BaO 转变成 Ba(NO3)2,Pt 没有发生变化,所以 BaO 是储存 NOx 的试剂, 而 Pt 没有变化则可能是该储存过程中的催化剂。该题涉及到方程式的书写较多,尤其是氧化还 原反应方程式的配*是解答的难点。注意利用好“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、 电荷守恒),注意电子得失守恒的计算关系式,即 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高 价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。 2.【2017 天津卷】(14 分)H2S 和 SO2 会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减 少这些有害气体的排放,回答下列方法中的问题。 Ⅰ.H2S 的除去 方法 1:生物脱 H2S 的原理为:H2S+Fe2(SO4)3 硫杆菌 4FeSO4+ O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3 +2H2O S↓+2FeSO4+H2SO4 (1)硫杆菌存在时,FeSO4 被氧化的速率是无菌时的 5×105 倍,该菌的作用是______________。 (2)由图 3 和图 4 判断使用硫杆菌的最佳条件为______________。若反应温度过高,反应速率 下降,其原因是______________。 方法 2:在一定条件下,用 H2O2 氧化 H2S (3)随着参加反应的 n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当 n(H2O2)/n(H2S)=4 时,氧化产物的 分子式为__________。 Ⅱ.SO2 的除去 方法 1(双减法):用 NaOH 吸收 SO2,并用 CaO 使 NaOH 再生 NaOH 溶液 ???

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