1、非选择题规范练三非选择题规范练三 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 Na2Cr2O7 2H2O)，其主要工艺流程如下： 查阅资料得知： .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 CrO2 4。 . 金属离子 Fe3 Al3 Cr3 Fe2 Bi3 开始沉淀的 pH 2.7 3.4 5.0 7.5 0.7 沉淀完全的 pH 3.7 4.9 5.9 9.7 4.5 回答下列问题： (1)反应之前先将矿石粉碎的目的是_。 (2)步骤加的试剂为_， 此时溶液pH要调到5的
2、目的_。 (3)写出反应的离子反应方程式：_。 (4)中酸化是使 CrO2 4转化为 Cr2O 2 7，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)3NaBiO32Cr3 7OHH 2O=3Bi(OH)32CrO 2 43Na (4)2CrO2 42H Cr2O2 7H2O (5)
3、重结晶 解析 (2)根据表格数据分析，步骤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 7OHH 2O=3Bi(OH)32CrO 2 43Na 。 (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(Na2S2O8)
4、溶液来处理，以减轻环境污染。 .(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_。 .工业制备过硫酸钠的反应原理如下： 主反应：(NH4)2S2O82NaOH= 55 Na2S2O82NH32H2O 副反应：2NH33Na2S2O86NaOH= 90 6Na2SO46H2ON2 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
5、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：废水中氰化钠的最高排放标准为 0.50 mg L 1。 Ag 2CN=Ag(CN) 2 ，AgI=AgI，AgI 呈黄色，且 CN优先与 Ag反应。实 验如下：取 1 L 处理后的 NaCN 废水，浓缩为 10.00 mL 置于锥形瓶中，并滴加几滴 KI 溶液 作指示剂， 用 1.010 3mol L1 的标准 AgNO3溶液滴定， 消耗 AgNO3溶液的体积为 5.00 mL。 (5)滴定终点的现象是_。 (6)处理后的废水是否达到
6、排放标准？_(填“是”或“否”)。 .(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 4， 则阳极反应方程式 为_。 答案 (1)NaCNH2O2H2O=NH3NaHCO3 (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 42e =S 2O 2 82H 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
7、气，反应方程式为 NaCNH2O2H2O=NH3NaHCO3。 (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 2NaCN消耗1.0103mol
8、 L1的标准AgNO 3溶液的体积为5.00 mL， 得m(NaCN) n(NaCN)M(NaCN)2n(AgNO3)M(NaCN)21.010 3mol L15.0010 3L 49 g mol 14910 5g，废水中氰化钠的浓度为 c(NaCN)4910 5103 mg 1 L 0.49 mg L 1 0.5 mg L 1，故达到排放标准。 (7)阳极发生氧化反应， HSO 4失电子被氧化为 S2O 2 8， 电极反应式为： 2HSO 42e =S 2O 2 8 2H 。 28.已知：NaHCO3(s)=Na (aq)HCO 3(aq) H18.81 kJ mo1 1 Na2CO3(s)
9、=2Na (aq)CO2 3(aq) H16.44 kJ mol 1 2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)CO2(g)H2O(l) H92.34 kJ 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)NaHCO3溶液中主要存在 2 种化学平衡：a.HCO 3H2O H2CO3OH ，b.2HCO 3 CO2 3H2OCO2。根据理论计算 0.10 mol L 1NaHCO 3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)： 计算25
10、0.10 mol L 1NaHCO 3溶液中CO2与H2CO3的总浓度最大可能为_mol L 1。 加热蒸干 NaHCO3溶液最后得到的固体是_。 25 时0.10 mol L 1的NaHCO 3溶液的pH8.3， 加热到4 min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 0.20 0.10 0.010 0.001 0 pH 12.1 11.8 11.5 11.1 10.6 请在图 2 中作出 NaHCO3溶液的 pH 随时间变化的曲线。 .研究得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)与
11、温度()的关系如图 3： (1)T1时， 向1 L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4， 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 0.01 mol L 1 s1 的平均速率增多，经 t s 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，lg 0.051.3)。 (3)由图 3 可知，甲烷裂解制乙炔有副产
12、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 .(1)2HCO 3(aq)=CO 2 3(aq)CO2(g)H2O(l) H38.28 kJ mol 1，反应需要的 能量比固体小 (2)1.710 3 Na2CO3 .(1)66.7% 5 (2)5.0104 (3)充入适量的乙烯 解析 .(1) 根据所给热化学方程式结合盖斯定律可得 2HCO 3(aq)=CO 2 3(aq)CO2(g) H2O(l) H38.28 kJ mol 1，所以加热 NaHCO 3溶液需要的能量比固体小。 (2)根据图 1 可知，25 时，HCO 3的转化率为 0.2%，即生成 H
13、2CO3的浓度为：0.10 mol L 10.2%2104mol L1,25 时，反应 b 中 HCO 3的转化率为 3.0%，即生成 CO2的浓度 为：0.10 mol L 13.0%1 21.510 3mol L1，所以 25 时 0.10 mol L1NaHCO 3溶液中 CO2与 H2CO3的总浓度最大可能为： 210 4mol L11.5103mol L11.7103mol L1。 加热蒸干 NaHCO3溶液，NaHCO3受热分解生成 Na2CO3、CO2和水，所以最后得到的固体 是 Na2CO3。 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
14、4 min 时溶液 沸腾，即 4 min 之前已达到平衡，且此时 Na2CO3的浓度小于 0.10 mol L 1 大于 0.01 mol L 1， 所以拐点的 pH 在 11.1 至 11.5 之间，保温到 7 min，pH 变化不大。 .(1)假设达到平衡时，生成 n(C2H4)为 x mol， 2CH4(g)C2H4(g)2H2(g) 起始 n/mol 0.3 0 0 反应 n/mol 2x x 2x 平衡 n/mol 0.32x x 2x 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 0.32x，计算得 x0.1，甲烷的转化率为
15、：20.1 mol 0.3 mol 100%66.7%；假设再次平衡时乙 烯转化的物质的量是 y mol，则 0.12y2(0.1y)，解得 y0.025，这说明甲烷的物质的 量增加了 0.025 mol20.05 mol，所以时间 t 0.05 mol L 1 0.01 mol L 1 s15 s。 (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、 1 20，所以 A 点温度时的平衡常数 KpC2H2 p 3H 2 p2CH4 5.0104。 (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
16、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)4SO4溶液，该溶液可用于溶解纤维素。 Cu(NH3)4SO4中阴离子的立体构型是_。 在Cu(NH3)4SO4中，Cu2 与 NH 3 之间形成的化学键称为_，提供孤电子对的成键 原子是_。 除硫元素外， Cu(NH3)4SO4中所含元素的电负性由小到大的顺序为_。 NF3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 HgBaCu
17、O 高温超导材料的晶胞(长方体)如图所示。 该物质的化学式为_。 已知该晶胞中两个 Ba2 的间距为 c pm，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) 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)正四面体 配位键 N CuHNO sp3 F 的电负性比 N 大，NF 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)HgBa2CuO4 4 bc 2 2a 2 2 M NAa2b10 30
18、 解析 (2)SO2 4中 S 原子的孤电子对数6224 2 0，价层电子对数404，离子的 立体构型为正四面体。Cu2 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。 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：HN 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： CuHNO。 NH3中 N 原子杂化轨道数为(53) 24，采取 sp3杂化方式；F 的电负性比 N 大，NF 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
19、。 (3)该晶胞中 Ba 原子个数2；Hg 原子个数81 81；Cu 原子个数4 1 41；O 原子 的个数81 44 1 24，故化学式为 HgBa2CuO4。 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bc 2 pm，设 Ba2 与 Hg 的最短距离为 x pm，则有 x2( 2a 2 )2(bc 2 )2，解得 x a2 2 bc 2 2。 该晶胞的质量 M NA g，体积a 2b pm3a2b(1010cm)3a2b1030cm3；所以该晶体的密度 M NA g a
20、2b10 30cm3 M NA a2b10 30 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 - 碳原子上的氢比较活泼，使酯与酯之间能发生缩合反应。 1钠 2乙酸 ROH 回答下列问题： (1)B 的化学名称为_。 (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 1124，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 H2SO4 30 H2O (6) (7) 钠，乙酸 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)反应发生取代反应引入硝基：HNO3 H2SO4 30 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