◇ 孫 晶
己亥庚子之交發(fā)生的新型冠狀病毒肺炎疫情,是新中國成立以來在我國發(fā)生的傳播速度最快、感染范圍最廣、防控難度最大的一次重大、突發(fā)的公共衛(wèi)生事件.滄海橫流,盡顯英雄本色.在這場嚴峻斗爭中,含氯化合物等消毒劑大顯身手.因此,對于含氯化合物的考查也成為2020年高考的一大熱點.
例1(2020年全國卷Ⅰ)國家衛(wèi)健委公布的新型冠狀病毒肺炎診療方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效滅活病毒.對于上述化學(xué)藥品,下列各項說法錯誤的是( ).
A.CH3CH2OH能與水互溶
B.NaCl O通過氧化滅活病毒
C.過氧乙酸相對分子質(zhì)量為76
D.氯仿的化學(xué)名稱是四氯化碳
乙醇分子中有羥基,其與水分子可以形成氫鍵,因此乙醇能與水互溶,選項A正確;次氯酸鈉具有強氧化性,能使蛋白質(zhì)變性,故其能通過氧化滅活病毒,選項B正確;過氧乙酸的分子式為C2H4O3,其相對分子質(zhì)量為76,選項C正確;氯仿的化學(xué)名稱為三氯甲烷,選項D錯誤.答案為D.
【靈犀一點】該題以新冠肺炎預(yù)防中常見的消毒劑為命題載體,考查了對物質(zhì)俗名與成分的對應(yīng)關(guān)系,要求學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)中要注重細節(jié),拓寬自己的知識面,加強自己的知識儲備.
例2(2020年山東卷)實驗室分離Fe3+和Al3+的流程如圖1所示.
圖1
已知Fe3+在濃鹽酸中生成黃色配離子[FeCl4]-,該配離子在乙醚(Et2O,沸點34.6℃)中生成締合物Et2O·H+·[FeCl4]-.下列說法錯誤的是( ).
A.萃取振蕩時,分液漏斗下口應(yīng)傾斜向下
B.分液時,應(yīng)先將下層液體由分液漏斗下口放出
C.分液后水相為無色,說明已達到分離目的
D.蒸餾時選用直形冷凝管
萃取振蕩時會產(chǎn)生氣體,為避免氣體壓力過大,發(fā)生意外,分液漏斗上口應(yīng)該傾斜向下,選項A說法錯誤;分液時,密度大的液體在下層,密度小的液體在上層,下層液體由分液漏斗下口放出,下層液體放完后,密度小的上層液體從分液漏斗上口倒出,選項B說法正確;Fe3+在濃鹽酸中生成黃色配離子,該離子在乙醚中生成締合物,乙醚與水不互溶,故分液后水相為無色,則水相中不再含有Fe3+,說明已經(jīng)達到分離目的,選項C說法正確;蒸餾時選用直形冷凝管,能使餾分全部轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,而不會殘留在冷凝管中,選項D說法正確.答案為A.
【靈犀一點】直形冷凝管一般用于蒸餾,即在用蒸餾法分離物質(zhì)時使用.而球形冷凝管一般用于反應(yīng)裝置,即在反應(yīng)時考慮到需要減少反應(yīng)物的蒸發(fā)流失而用球形冷凝管冷凝回流.
例3(2020年山東卷)微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟的能源裝置,利用微生物處理有機廢水獲得電能,同時可實現(xiàn)海水淡化.現(xiàn)以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極,用圖2裝置處理有機廢水(以含CH3COO-的溶液為例).下列說法錯誤的是( ).
圖2
A.負極反應(yīng)為CH3COO-+2 H2O-8e-=2CO2↑+7H+
B.隔膜1為陽離子交換膜,隔膜2為陰離子交換膜
C.當電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子時,模擬海水理論上除鹽58.5 g
D.電池工作一段時間后,正、負極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1
a極為負極,CH3COO-失電子被氧化成CO2和H+,結(jié)合電荷守恒可得電極反應(yīng)式為CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+,選項A說法正確;為了實現(xiàn)海水的淡化,根據(jù)電荷守恒原理,可知Cl-透過隔膜1向a極移動,Na+透過隔膜2向b極移動,即隔膜1是陰離子交換膜,隔膜2是陽離子交換膜,選項B說法錯誤;當電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子時,根據(jù)電荷守恒可知,海水中會有1 mol Cl-移向負極,同時有1 mol Na+移向正極,即除去1 mol NaCl(質(zhì)量為58.5 g),選項C說法正確;b極為正極,水溶液為酸性,所以H+得電子產(chǎn)生氫氣,電極反應(yīng)式為2 H++2e-=H2↑,所以當轉(zhuǎn)移8 mol電子時,正極產(chǎn)生4 mol氣體,根據(jù)負極反應(yīng)式可知負極產(chǎn)生2 mol氣體,物質(zhì)的量之比為4∶2=2∶1,選項D說法正確.答案為B.
【靈犀一點】本題寫出負極的電極方程式以后,根據(jù)電荷守恒,即可迅速判斷Cl-透過隔膜1向a極移動,則隔膜1就為陰離子交換膜,因為該題是單項選擇題,則可快速鎖定選項B說法錯誤,這樣可擯棄其余的無效信息,縮短解題時間.
例4(2020年天津卷)已知[Co(H2O)6]2+呈粉紅色,[CoCl4]2-呈藍色,[ZnCl4]2-為無色.現(xiàn)將CoCl2溶于水,加入濃鹽酸后,溶液由粉紅色變?yōu)樗{色,存在以下平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-?[CoCl4]2-+6H2O ΔH,用該溶液做實驗,溶液的顏色變化如圖3所示.
圖3
以下結(jié)論和解釋正確的是( ).
A.等物質(zhì)的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ鍵數(shù)之比為3∶2
B.由實驗①可推知ΔH<0
C.實驗②是由于c(H2O)增大,導(dǎo)致平衡逆向移動
D.由實驗③可知配離子的穩(wěn)定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-
共價單鍵是σ鍵;雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵;三鍵中一個是σ鍵,兩個是π鍵,由此可知1個[Co(H2O)6]2+中含有18個σ鍵,1個[CoCl4]2-中含有4個σ鍵,等物質(zhì)的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-所含σ鍵數(shù)之比為18∶4=9∶2,選項A錯誤;實驗①將藍色溶液置于冰水浴中,溶液變?yōu)榉奂t色,說明降低溫度平衡逆向移動,則逆反應(yīng)為放熱反應(yīng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,選項B錯誤;實驗②加水稀釋,溶液變?yōu)榉奂t色,加水稀釋,溶液的體積增大,[Co(H2O)6]2+、[CoCl4]2-、Cl-濃度都減小,[Co(H2O)6]2+、Cl-的化學(xué)計量數(shù)之和大于[CoCl4]2-的化學(xué)計量數(shù),則瞬時濃度的商大于化學(xué)平衡常數(shù),平衡逆向移動,選項C錯誤;實驗③加入少量ZnCl2固體,溶液變?yōu)榉奂t色,說明Zn2+與Cl-結(jié)合成更穩(wěn)定的[ZnCl4]2-,導(dǎo)致溶液中c(Cl-)減小,平衡逆向移動,則由此說明穩(wěn)定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-,選項D正確.答案為D.
【靈犀一點】本題有兩個易錯點:選項A中[Co(H2O)6]2+中不僅有Co2+與H2O分子間的配位鍵,而且每個H2O分子中還有2個O—Hσ鍵;選項C中H2O為溶劑,視為純液體,加水稀釋,溶液體積增大,相當于利用“對氣體參與的反應(yīng),增大體積、減小壓強,平衡向氣體系數(shù)之和增大的方向移動”來理解.