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非选择题规范练三.docx
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非选择题规范练三26.以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分为Na2
Cr2O7·2H2O),其主要工艺流程如下:查阅资料得知:ⅰ.常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+
转化为CrO。ⅱ.金属离子Fe3+Al3+Cr3+Fe2+Bi3+开始沉淀的pH2.73.45.07.50.7沉淀完全的pH3.7
4.95.99.74.5回答下列问题:(1)反应之前先将矿石粉碎的目的是_____________________________
__________________。(2)步骤③加的试剂为____________,此时溶液pH要调到5的目的_________
______________。(3)写出反应④的离子反应方程式:_________________________________
____________。(4)⑤中酸化是使CrO转化为Cr2O,写出该反应的离子方程式:____________________
_________________________________________________________________
_________。(5)将溶液H经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得红矾钠粗晶体,精制红矾钠粗晶体需要采用的操作是___
_______(填操作名称)。答案(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高铬铁矿的浸取率(2)氢氧化钠溶液(或NaOH溶液
)使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去(3)3NaBiO3+2Cr3++7OH-+H2O==
=3Bi(OH)3+2CrO+3Na+(4)2CrO+2H+Cr2O+H2O(5)重结晶解析(2)根据表格数据分析,步骤③加
的试剂为氢氧化钠溶液;此时溶液pH要调到5的目的是使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去,而铬离
子不沉淀。(3)反应④中铋酸钠将硫酸铬氧化生成铬酸钠同时生成氢氧化铋,离子反应方程式为3NaBiO3+2Cr3++7OH-+H2
O===3Bi(OH)3+2CrO+3Na+。(5)将溶液H经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得红矾钠粗晶体,此操作为重结
晶。27.氰化钠(NaCN)是一种基本化工原料,同时也是一种剧毒物质。一旦泄漏需要及时处理,一般可以通过喷洒双氧水或过硫酸钠(Na
2S2O8)溶液来处理,以减轻环境污染。Ⅰ.(1)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该
反应的化学方程式是_______________________________________________________。
Ⅱ.工业制备过硫酸钠的反应原理如下:主反应:(NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3↑+2H2O副反应:2NH3
+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2某化学小组利用上述原理在实验室制备过硫酸钠,并用过硫酸钠溶液处理含氰化
钠的废水。实验一:实验室通过如下图所示装置制备Na2S2O8。(2)装置中盛放双氧水的仪器名称是________。(3)装置a中反
应产生的气体需要持续通入装置c的原因是___________________。(4)上述装置中还需补充的实验仪器或装置有_____
___(填字母)。A.温度计B.洗气瓶C.水浴加热装置D.环形玻璃搅拌棒实验二:测定用过硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。
已知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg·L-1。②Ag++2CN-===[Ag(CN)2]-,Ag++I-===AgI
↓,AgI呈黄色,且CN-优先与Ag+反应。实验如下:取1L处理后的NaCN废水,浓缩为10.00mL置于锥形瓶中,并滴加几滴
KI溶液作指示剂,用1.0×10-3mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为5.00mL。(5)滴定终
点的现象是__________________________________________________________。(
6)处理后的废水是否达到排放标准?________(填“是”或“否”)。Ⅲ.(7)常温下,含硫微粒主要存在形式受pH影响。利用电化
学原理,用惰性电极电解饱和NaHSO4溶液也可以制备过硫酸钠。已知在阳极放电的离子主要为HSO,则阳极反应方程式为________
______________________________________________________________。答案
(1)NaCN+H2O2+H2O===NH3↑+NaHCO3(2)分液漏斗(3)将产生的氨气及时排除,防止发生副反应(4)AC(
5)滴入最后一滴标准硝酸银溶液,锥形瓶中溶液恰好产生黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失(6)是(7)2HSO-2e-===S2O+2H
+解析(1)NaCN用双氧水处理后,生成的酸式盐为碳酸氢钠,使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气,反应方程式为NaCN+H2O2
+H2O===NH3↑+NaHCO3。(3)主反应产生氨气,副反应氨气为反应物,装置a中反应产生的气体需要持续通入装置c,为了将产
生的氨气及时排除,防止发生副反应。(4)由题可知,主反应的温度为55℃,因此装置中还需要温度计,为维持温度,采用水浴加热,需要水
浴加热装置,所以合理选项是AC。(5)废水溶液中KI为指示剂,用标准AgNO3溶液滴定,Ag+将CN-反应完全后与I-结合为AgI
黄色沉淀,因此终点现象为:滴入最后一滴标准硝酸银溶液,锥形瓶中溶液恰好产生黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失。(6)根据Ag+~2Na
CN消耗1.0×10-3mol·L-1的标准AgNO3溶液的体积为5.00mL,得m(NaCN)=n(NaCN)×M(NaCN)
=2n(AgNO3)×M(NaCN)=2×1.0×10-3mol·L-1×5.00×10-3L×49g·mol-1=49×10
-5g,废水中氰化钠的浓度为c(NaCN)==0.49mg·L-1<0.5mg·L-1,故达到排放标准。(7)阳极发生氧化反
应,HSO失电子被氧化为S2O,电极反应式为:2HSO-2e-===S2O+2H+。28.Ⅰ.已知:①NaHCO3(s)===Na
+(aq)+HCO(aq)ΔH=+18.81kJ·mo1-1②Na2CO3(s)===2Na+(aq)+CO(aq)ΔH=-
16.44kJ·mol-1③2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l)ΔH=+92.34kJ
·mol-1请回答:(1)资料显示,NaHCO3固体加热到100℃发生分解,但是加热NaHCO3溶液不到80℃就有大量CO2
气体放出,用反应热角度说明原因__________________________________________________
____________________________________________________________。(2)N
aHCO3溶液中主要存在2种化学平衡:a.HCO+H2OH2CO3+OH-,b.2HCOCO+H2O+CO2。根据理论计算
0.10mol·L-1NaHCO3溶液中2个反应的转化率随温度变化如图1所示(不考虑相互影响):①计算25℃0.10mol
·L-1NaHCO3溶液中CO2与H2CO3的总浓度最大可能为_______mol·L-1。②加热蒸干NaHCO3溶液最后得到的固
体是________。③25℃时0.10mol·L-1的NaHCO3溶液的pH=8.3,加热到4min时溶液沸腾,后保温到7
min。已知常温下Na2CO3溶液浓度和pH的关系如下表(忽略温度对Kw的影响):c/mol·L-1饱和0.200.100.01
00.0010pH12.111.811.511.110.6请在图2中作出NaHCO3溶液的pH随时间变化的曲线。Ⅱ.研究得出当甲
烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图3:(1)T1℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH4,只
发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,c(C2H4)=c(CH4),CH4的平衡转化率为______
__;上述平衡状态某一时刻,若改变温度至T2℃,CH4以0.01mol·L-1·s-1的平均速率增多,经ts后再次达到平衡,且
平衡时,c(CH4)=2c(C2H4),则t=________s。(2)列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)
在图3中A点温度时的平衡常数K=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,lg0.05=-1.3)。(3)由图3可知,甲烷裂
解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有________________________
____________________。答案Ⅰ.(1)2HCO(aq)===CO(aq)+CO2(g)+H2O(l)ΔH=+
38.28kJ·mol-1,反应需要的能量比固体小(2)①1.7×10-3②Na2CO3③Ⅱ.(1)66.7%5(2)
5.0×104(3)充入适量的乙烯解析Ⅰ.(1)根据所给热化学方程式结合盖斯定律可得2HCO(aq)===CO(aq)+CO
2(g)+H2O(l)ΔH=+38.28kJ·mol-1,所以加热NaHCO3溶液需要的能量比固体小。(2)①根据图1可知,2
5℃时,HCO的转化率为0.2%,即生成H2CO3的浓度为:0.10mol·L-1×0.2%=2×10-4mol·L-1,25
℃时,反应b中HCO的转化率为3.0%,即生成CO2的浓度为:0.10mol·L-1×3.0%×=1.5×10-3mol·L-
1,所以25℃时0.10mol·L-1NaHCO3溶液中CO2与H2CO3的总浓度最大可能为:2×10-4mol·L-1+1
.5×10-3mol·L-1=1.7×10-3mol·L-1。②加热蒸干NaHCO3溶液,NaHCO3受热分解生成Na2CO3、C
O2和水,所以最后得到的固体是Na2CO3。③根据已知条件,碳酸钠的起始pH应该为8.3,所以起点从8.3出发,加热到4min时
溶液沸腾,即4min之前已达到平衡,且此时Na2CO3的浓度小于0.10mol·L-1大于0.01mol·L-1,所以拐点的
pH在11.1至11.5之间,保温到7min,pH变化不大。Ⅱ.(1)假设达到平衡时,生成n(C2H4)为xmol,2C
H4(g)C2H4(g)+2H2(g)起始n/mol0.300反应n/mol2xx2x平衡n/mol
0.3-2x?x2x由于恒容密闭容器体积不变,所以达到平衡时,c(C2H4)=c(CH4),即n(C2H4)=n(CH4)=
x=0.3-2x,计算得x=0.1,甲烷的转化率为:×100%≈66.7%;假设再次平衡时乙烯转化的物质的量是ymol,则0.1
+2y=2×(0.1-y),解得y=0.025,这说明甲烷的物质的量增加了0.025mol×2=0.05mol,所以时间t==
5s。(2)根据图3可知,平衡时甲烷、氢气、乙炔的平衡分压分别是103、104、,所以A点温度时的平衡常数K==5.0×104。
(3)根据方程式可知,增大乙烯的浓度可以增大甲烷的浓度,进而提高乙炔的转化率。35.铜元素可形成多种重要化合物。回答下列问题:(1
)铜元素位于元素周期表中的________区,其基态原子的价电子排布图为_____________________________
___________________________________________。(2)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可形成[
Cu(NH3)4]SO4溶液,该溶液可用于溶解纤维素。①[Cu(NH3)4]SO4中阴离子的立体构型是______________
__________________________。②在[Cu(NH3)4]SO4中,Cu2+与NH3之间形成的化学键称为__
______,提供孤电子对的成键原子是______________________________________________
___________。③除硫元素外,[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的电负性由小到大的顺序为________________
___。④NF3与NH3的立体构型相同,中心原子的轨道杂化类型均为____________。但NF3不易与Cu2+形成化学键,其
原因是________________________________________________。(3)一种Hg—Ba—Cu
—O高温超导材料的晶胞(长方体)如图所示。①该物质的化学式为___________________________________
_____。②已知该晶胞中两个Ba2+的间距为cpm,则距离Ba2+最近的Hg+数目为________个,二者的最短距离为___
_____pm。(列出计算式即可,下同)③设该物质的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_______g·cm
-3。答案(1)ds(2)①正四面体②配位键N③Cu,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子(3)①HgBa2CuO4②4
③解析(2)①SO中S原子的孤电子对数==0,价层电子对数=4+0=4,离子的立体构型为正四面体。②Cu2+提供空轨道,NH
3中N原子含有孤电子对,二者之间形成配位键。③非金属性越强,电负性越大,同周期主族元素从左至右电负性逐渐增强,故电负性:H<N<O
,Cu为金属元素,吸引电子的能力非常弱,故电负性最弱。故电负性大小顺序为:Cu÷2=4,采取sp3杂化方式;F的电负性比N大,N—F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强,难以形成
配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子。(3)①该晶胞中Ba原子个数=2;Hg原子个数=8×=1;Cu原子个数=4×=1;O原
子的个数=8×+4×=4,故化学式为HgBa2CuO4。②根据晶胞结构图知,以下面的Ba2+为例,周围距离最近且等距离的分布在下底
面的4个顶点上,所以距离Ba2+最近的Hg+数目为4。Ba2+离下底面面心的距离为pm,设Ba2+与Hg+的最短距离为xpm,
则有x2=()2+()2,解得x=。③该晶胞的质量=g,体积=a2bpm3=a2b(10-10cm)3=a2b×10-30cm
3;所以该晶体的密度==g·cm-3。36.硝苯地平H是一种治疗高血压的药物;其一种合成路线如下:已知:酯分子中α-碳原子上的氢
比较活泼,使酯与酯之间能发生缩合反应。++ROH回答下列问题:(1)B的化学名称为____________。(2)②的反应类型是_
___________。(3)D的结构简式为___________________________________________
__。(4)H的分子式为_________________________________________________。(5)反应①的化学方程式为_________________________________________。(6)已知M与G互为同分异构体,M在一定条件下能发生银镜反应,核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶4,写出M的一种可能的结构简式:__________。(7)拉西地平,R为—CH===CHCOOC(CH3)3,也是一种治疗高血压药物,设计乙醇和为原料制备拉西地平的合成路线(无机试剂任选)。答案(1)邻硝基甲苯(2)取代反应(3)(4)C17H18N2O6(5)+HNO3+H2O(6)(7)解析(1)硝基和甲基为邻位关系,故B的化学名称为邻硝基甲苯。(2)对比B、C结构,可知②的反应类型为取代反应。(3)由分析知D为。(4)H的分子式为C17H18N2O6。(5)反应①发生取代反应引入硝基:+HNO3+H2O。(6)M在一定条件下能发生银镜反应,则考虑其中包含醛基或甲酸酯的结构,故M可能为
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