高考化學大二輪復習 第3部分訓練 非選擇題專項練4

《高考化學大二輪復習 第3部分訓練 非選擇題專項練4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學大二輪復習 第3部分訓練 非選擇題專項練4（11頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

訓練(十二)　非選擇題專項練(4) 1．氯氣和漂粉精是現(xiàn)代工業(yè)和生活常用的消毒、殺菌劑。 (1)某課外活動小組利用如圖所示裝置制取氯氣。提供的試劑有：濃鹽酸、飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀固體。反應的化學方程式為：2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 ①裝置H中盛放的試劑是____________。 ②處理尾氣時關閉彈簧夾a和彈簧夾________(填字母代號，下同)，打開彈簧夾________。 (2)寫出工業(yè)上用氯氣和石灰乳制取漂粉精的化學反應方程式______________________。 (3)實驗室有一瓶密封不嚴的漂粉精樣品，其中肯定存在CaCl2，現(xiàn)進行實驗，探究該樣品中可能存在的其他固體物質。 ①提出合理假設。 假設1：該漂粉精未變質，只含__________； 假設2：該漂粉精全部變質，只含__________； 假設3：該漂粉精部分變質，既含Ca(ClO)2又含CaCO3。 ②設計實驗方案進行實驗。請寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象與結論。限選用的儀器和藥品：試管、膠頭滴管、帶導管的單孔塞，蒸餾水、自來水、1 molL－1鹽酸、品紅溶液、澄清石灰水。(提示：不必檢驗Ca2＋和Cl－) 實驗步驟 預期現(xiàn)象與結論 a 取少量上述漂粉精于試管中，____________ b 解析　(1)根據實驗原理可知注射器中盛放濃鹽酸，G中為KMnO4，兩者反應生成的Cl2用排液法收集在H中，H中液體應為飽和食鹽水，反應結束后關閉a、b，打開c，余氯用NaOH溶液吸收。(3)漂粉精的主要成分為CaCl2和Ca(ClO)2的混合物，變質過程的化學方程式為Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,2HClO===2HCl＋O2↑，因此除CaCl2固體外，若該漂粉精未變質，則只含Ca(ClO)2，若全部變質，則只含CaCO3，最后實驗設計歸結為檢驗CaCO3和Ca(ClO)2，根據所提供的試劑分析，CaCO3能溶解于鹽酸中，生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁，Ca(ClO)2和稀鹽酸反應后生成HClO，HClO具有漂白性，能使品紅溶液褪色。 答案　(1)①飽和食鹽水?、赽　c (2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (3)①Ca(ClO)2　CaCO3 ② 實驗步驟 預期現(xiàn)象與結論 a 加入適量1 molL－1 鹽酸溶解后，再將產生的氣體導入澄清石灰水中 若澄清石灰水未變渾濁，則假設1成立；若澄清石灰水變渾濁，則假設2或假設3成立 b 向步驟a反應后的試管中滴入1～2滴品紅溶液，振蕩(或另外取樣操作) 若品紅溶液褪色，則假設3成立；若品紅溶液不褪色，則假設2成立 2.氯化亞銅(CuCl)常用作有機合成工業(yè)中的催化劑，在空氣中迅速被氧化成綠色；見光則分解，變成褐色。如圖是工業(yè)上用制作印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－)生產CuCl的流程： 根據以上信息回答下列問題： (1)生產過程中X的化學式為________。 (2)寫出產生CuCl的化學方程式：____________________________________。 (3)在CuCl的生成過程中理論上不需要補充SO2氣體，結合化學方程式和必要的文字說明理由__________________________，實際生產中SO2要適當過量，原因可能是__________________(答一點即可)。 (4)實驗探究pH對CuCl產率的影響如下表所示： pH 1 2 3 4 5 6 7 CuCl產率/% 70 90 82 78 75 72 70 析出CuCl晶體最佳pH為________，當pH較大時CuCl產率變低原因是____________________。調節(jié)pH時，________(填“能”或“不能”)用相同pH的硝酸代替硫酸，理由是________________________________________________。 (5)氯化亞銅的定量分析： ①稱取樣品0.25 g和過量的FeCl3溶液于錐形瓶中，充分溶解。 ②用0.10 molL－1硫酸鈰標準溶液滴定。已知：CuCl＋FeCl3===CuCl2＋FeCl2、Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋。三次平行實驗結果如下(平行實驗結果相差不能超過1%)： 平行實驗次數 1 2 3 0.25 g樣品消耗硫酸鈰標準溶液的體積(mL) 24.35 24.05 23.95 則樣品中CuCl的純度為________(結果保留三位有效數字)。 解析　向工業(yè)上以制作印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－)加入過量的鐵粉，三價鐵離子與鐵粉反應轉化為二價鐵離子，銅離子與鐵反應生成銅，然后過濾，濾渣為過量的鐵和生成的銅，依據銅與鐵活潑性，將濾渣溶于鹽酸，銅與鹽酸不反應，過濾得到濾渣即為銅，然后銅與濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，銅與氯氣反應生成氯化銅，硫酸銅、二氧化硫、氯化銅和水反應生成氯化亞銅和硫酸。 (1)印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－)加入鐵，三價鐵離子能夠與鐵反應生成二價鐵離子，銅離子能夠與鐵反應能生成銅，過濾后濾渣中含有銅和鐵，加入鹽酸，鐵與鹽酸反應能生成氯化亞鐵，銅與鹽酸不反應，將銅分離出來，則X為Fe、Y為HCl； (2)依據圖示可知：CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反應生成H2SO4、CuCl，依據得失電子守恒其方程式為：CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋2H2SO4； (3)由反應方程式Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知Cu與濃硫酸反應的過程中有SO2生成，且生成的CuSO4和SO2的物質的量之比為1∶1，生產CuCl的過程中消耗CuSO4和SO2的物質的量之比也為1∶1，所以理論上不需要補充SO2氣體；實際生產中要保持適當過量的SO2，目的是提高Cu2＋的還原速率，同時可以防止生成的Cu＋被空氣氧化； (4)由表中數據可知，pH=2時，CuCl產率最高；pH較大時，Cu2＋水解程度增大，導致反應生成CuCl減少；硝酸具有強氧化性，能將產品CuCl氧化生成Cu2＋，所以不能用相同pH的硝酸代替硫酸； (5)根據題目中所給數據及平行實驗結果相差不能超過1%，體積為24.35 mL，誤差大舍去，則滴定0.25 g樣品消耗硫酸鈰標準溶液的平均體積為：=24 mL，結合方程式可知：CuCl＋FeCl3===CuCl2＋FeCl2，F(xiàn)e2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋，CuCl～Ce4＋，CuCl的純度為100%=95.5%。 答案　(1)Fe (2)CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋2H2SO4 (3)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O反應中生成的CuSO4和SO2為1∶1，所以理論上不需要補充SO2氣體　提高Cu2＋的還原速率，同時可以防止生成的Cu＋被空氣氧化 (4)2　Cu2＋水解程度增大，反應生成CuCl減少，產率減小　不能　硝酸會與產品CuCl發(fā)生反應　(5)95.5% 3．碳的化合物與人類生產、生活密切相關。 (1)在一恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，利用該反應可以將粗鎳轉化為純度達99.9%的高純鎳，對該反應的說法正確的是________(填字母編號)。 A．把溫度由80 ℃升高到180 ℃，正反應速率減小，逆反應速率增大 B．反應達到平衡后，充入Ni(CO)4(g)再次達到平衡時，減小 C．反應達到平衡后，充入CO再次達到平衡時，CO的體積分數降低 D．當容器中混合氣體密度不變時，可說明反應已達化學平衡狀態(tài) (2)圖1所示的直形石英玻璃封管中充有CO氣體，在溫度為T1的一端放置不純的鎳(Ni)粉，Ni粉中的雜質不與CO(g)發(fā)生反應，在溫度為T2的一端得到了純凈的高純鎳，則溫度T1________T2(填“＞”“＜”或“=”)。上述反應體系中循環(huán)使用的物質是________。 (3)甲醇是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用CO和H2合成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH=－90.8 kJmol－1。若在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數據如下： 容器 甲 乙 丙 反應物投入量 1 mol CO、2 mol H2 1 mol CH3OH 2 mol CO、4 mol H2 CH3OH的濃度/molL－1 c1 c2 c3 反應的能量變化 放出Q1kJ 吸收Q2kJ 放出Q3kJ 反應物轉化率 α1 α2 α3 下列說法正確的是________。 a．c1=c2　　　　　　　　 b．2Q1=Q3 c．Q1＋Q2=90.8 d．α2＋α3＜100% (4)據研究，上述(3)中合成甲醇反應過程中起催化作用的為Cu2O，反應體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變，原因是___________________________________________________(用化學方程式表示)。 (5)已知在常溫常壓下：甲醇的燃燒熱為725.8 kJmol－1，CO的燃燒熱為283 kJmol－1，H2O(g)===H2O(l) ΔH=－44.0 kJmol－1。寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和水蒸氣的熱化學方程式：____________________________________________。 (6)金屬氧化物可被一氧化碳還原生成金屬單質和二氧化碳，如圖2是四種金屬氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳還原時lg與溫度(t)的關系曲線圖。四個反應中屬于吸熱反應的是________(填金屬氧化物的化學式)，在700 ℃用一氧化碳還原Cr2O3時，若反應方程式化學計量數為最簡整數比，該反應的平衡常數(K)數值等于________。 解析　(1)對于可逆反應，升高溫度，正逆反應速率均加快，A錯誤。=K(平衡常數)，因此溫度不變，比值不變，B錯誤。反應達到平衡后，充入CO再次達到平衡時，相當于增大壓強，平衡右移，CO的體積分數降低，C正確。Ni與CO反應，隨反應的進行，氣體質量增大，直到反應達到平衡，質量才不發(fā)生變化，根據公式ρ=m/V，容器容積V不變，密度ρ不變時，說明質量m不再變化，反應達到化學平衡狀態(tài)，D正確； (2)根據上述反應，在50～80 ℃，Ni與CO化合生成Ni(CO)4，在180～200 ℃分解生成Ni和CO，因此T1＜T2，反應中CO可循環(huán)利用； (3)根據反應特點可以確定，甲和乙可建立相同平衡狀態(tài)，因此平衡時：c1=c2，a正確；Q1＋Q2=90.8，c正確；α1＋α2=100%，比較甲和丙，開始時丙中CO和H2濃度均為甲的2倍，相對于甲，丙相當于加壓，假設甲和丙建立相同的平衡狀態(tài)，則丙中放熱是甲中的2倍，但加壓平衡右移，因此Q3＞2Q1，b錯誤；α3＞α1，因此α2＋α3＞100%，d錯誤； (4)反應中含有CO，CO會還原Cu2O，加入少量CO2，可使CO還原Cu2O反應逆向移動，保持Cu2O的量不變，反應為Cu2O＋CO2Cu＋CO2； (5)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和水蒸氣的反應為CH3OH＋O2===CO＋2H2O。根據蓋斯定律，反應CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g)的ΔH=－725.8 kJmol－1－(－283 kJmol－1)－2(－44.0 kJmol－1)=－354.8 kJmol－1； (6)用CO還原金屬氧化物，反應的平衡常數K均可表示為[]n，n＞0，因此lg越小，則平衡常數越大。對于CO還原Cr2O3和SnO2，溫度升高lg減小，則平衡常數增大，平衡正向移動，因此這兩個反應為吸熱反應，對于CO還原PbO2和Cu2O的反應為放熱反應；一氧化碳還原Cr2O3的反應為3CO(g)＋Cr2O3(s)2Cr(s)＋3CO2(g)，在700 ℃用一氧化碳還原Cr2O3時，lg=4，=10－4，K=(10－4)3=10－12。 答案　(1)CD　(2)＜　CO　(3)ac (4)Cu2O＋CO2Cu＋CO2 (5)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g)　ΔH=－354.8 kJmol－1 (6)Cr2O3、SnO2　10－12 4．某工廠從廢含鎳有機催化劑中回收鎳的工藝流程如圖所示(已知廢催化劑中含有Ni 70.0%及一定量的Al、Fe、SiO2和有機物，鎳及其化合物的化學性質與鐵的類似，但Ni2＋的性質較穩(wěn)定)。 已知：部分陽離子以氫氧化物的形式完全沉淀時的pH如下表所示。 沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2 pH 5.2 3.2 9.7 9.2 回答下列問題： (1)濾渣a的成分是________，用乙醇洗滌廢催化劑的目的是____________________，從廢渣中回收乙醇的方法是_________________________ _____________________________________________________________________。 (2)為提高酸浸速率，可采取的措施有__________________(答一條即可)。 (3)硫酸酸浸后所得濾液A中可能含有的金屬離子是________________，向其中加入H2O2的目的是__________________________________________________，反應的離子方程式為___________________________________________________。 (4)利用化學鍍(待鍍件直接置于含有鍍層金屬的化合物的溶液中)可以在金屬、塑料、陶瓷等物品表面鍍上一層金屬鎳或鉻等金屬，與電鍍相比，化學鍍的最大優(yōu)點是____________。 (5)濾液C進行如下所示處理可以制得NiSO47H2O。濾液C溶液DNiSO47H2O ①操作X的名稱是______________。 ②產品晶體中有時會混有少量綠礬(FeSO47H2O)，可能是由于生產過程中__________導致Fe2＋未被完全氧化。 ③NiSO4在強堿溶液中用NaClO氧化，可制得堿性鎳鎘電池電極材料—NiOOH，該反應的離子方程式是_______________________________________。 解析　(1)用乙醇洗滌的目的是溶解并除去有機物雜質，利用蒸餾的方法可將乙醇與其他有機物分離開；只有SiO2不與硫酸反應，故濾渣a的成分是SiO2；(2)將廢催化劑粉碎或適當地提高硫酸的濃度、浸泡時的溫度均可提高酸浸速率； (3)依據分析可知濾液A中可能含有的金屬離子是Al3＋、Fe2＋、Ni2＋，加入H2O2的目的是將Fe2＋氧化為Fe3＋，有利于分離，反應離子方程式為：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O，由表中數據及流程圖知，加入試劑X的目的是將鎳轉化為Ni(OH)2，故X是堿類物質，X可以為NaOH；(4)與電鍍相比，化學鍍的最大優(yōu)點是：不消耗電能，節(jié)約能源；(5)①由溶液得到晶體的操作為蒸發(fā)結晶，所以操作X的名稱是蒸發(fā)結晶；②產品晶體中有時會混有少量綠礬(FeSO47H2O)，可能是由于生產過程中H2O2的用量不足(或H2O2失效)，可能會導致Fe2＋未被完全氧化，從而使產品晶體中混有少量綠礬(FeSO47H2O)；③NiSO4在強堿溶液中用NaClO氧化，可制得堿性鎳鎘電池電極材料——NiOOH，該反應的離子方程式是：2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===2NiOOH↓＋Cl－＋H2O。 答案　(1)SiO2　溶解、除去有機物　蒸餾 (2)將廢催化劑粉碎或適當地提高硫酸的濃度、浸泡時的溫度 (3)Al3＋、Fe2＋、Ni2＋　加入H2O2的目的是將Fe2＋氧化為Fe3＋，有利于分離　2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O (4)不消耗電能，節(jié)約能源 (5)①蒸發(fā)結晶?、贖2O2的用量不足(或H2O2失效) ③2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===2NiOOH↓＋Cl－＋H2O 5．蘆筍中的天冬酰胺(結構如圖1)和微量元素硒、鉻、錳等，具有提高身體免疫力的功效。 (1)天冬酰胺所含元素中，________(填元素名稱)元素基態(tài)原子核外未成對電子數最多，第一電離能最大的是________。 (2)天冬酰胺中碳原子的雜化軌道類型為________，分子中σ和π鍵數目之比為________。 (3)O、S、Se為同主族元素，H2O、H2S和H2Se的參數對比見表。 化學式 鍵長/nm 鍵角 H2O 0.99 104.5 H2S 1.34 92.3 H2Se 1.47 91.0 H2S的鍵角大于H2Se的原因可能為__________________________________。 H2O、H2S、H2Se沸點由高到低的順序為______________，酸性由強到弱的順序為____________。 (4)寫出鉻的基態(tài)電子排布式：______________。 (5)金屬鉻為體心立方晶體，晶胞結構如圖2，則該晶胞中含有________個鉻原子。若鉻的密度為ρ gcm－3，相對原子質量為M，NA表示阿伏加德羅常數的值，則鉻原子的半徑為________cm。 解析　(1)天冬酰胺中含有H、C、N、O四種元素，原子基態(tài)核外未成對電子分別為1、2,3、2，因此氮元素基態(tài)原子核外未成對電子數最多。H、C、N、O第一電離能最大的是N； (2)分子中亞甲基和次甲基中的碳原子均為sp3雜化，羰基碳為sp2雜化，天冬酰胺中含有16個σ鍵和2個π鍵，因此σ和π鍵數目之比為8∶1； (3)硫原子的電負性強于Se，形成的共用電子對斥力大，因此H2S中鍵角大，H2O、H2S、H2Se均為分子晶體，由于水分子間存在氫鍵，因此其沸點高于H2S和H2Se，H2Se相對分子質量大于H2S，故沸點H2Se高于H2S，酸性由強到弱的順序為H2Se＞H2S＞H2O； (4)鉻的原子序數為24，其基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1； (5)在鉻的晶胞中含有鉻原子數為1＋8=2，設晶胞邊長為x，根據ρ=得，ρ=，所以x=，所以晶胞的體對角線長度為，所以鈉原子半徑=。 答案　(1)氮　氮　(2)sp3和sp2　8∶1 (3)由于硫的電負性強于Se，形成的共用電子對斥力大，鍵角大　H2O＞H2Se＞H2S　H2Se＞H2S＞H2O (4)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 (5)2　 6．有機香料的分子式為C13H18O2，其合成路線如圖所示： 已知：R—CH==CH2R—CH2CH2OH 通過質譜法測得A的相對分子質量為56，它的核磁共振氫譜顯示有兩組峰且峰面積之比為1∶3；D分子中含有支鏈；E能發(fā)生銀鏡反應，在催化劑存在下1 mol E與2 mol H2可以發(fā)生反應生成F，且F分子中含有苯環(huán)但無甲基。請回答： (1)A中所含官能團的名稱為____________；A生成B的反應類型是__________。 (2)C的結構簡式為____________。 (3)D與F反應的化學方程式為_______________________________________，E發(fā)生銀鏡反應的離子方程式為_________________________________________。 (4)符合下列條件：①遇FeCl3溶液顯紫色、②苯環(huán)上有兩個取代基的F的同分異構體有________種，寫出其中一種物質的結構簡式____________。 解析　有機物A發(fā)生信息中的反應生成B，A應屬于烴類，其相對分子質量為56，則=4…8，可知A的分子式為C4H8，A的核磁共振氫譜有2組峰且峰面積之比為1∶3，B可以連續(xù)發(fā)生氧化反應，則A為(CH3)2C==CH2，B的結構簡式為(CH3)2CHCH2OH，C的結構簡式為(CH3)2CHCHO，D的結構簡式為(CH3)2CHCOOH，D和F反應生成有機物C13H18O2，發(fā)生酯化反應，則F為醇，D中含有4個碳原子，所以F中含有9個碳原子，F(xiàn)的分子式為C9H12O，E可以發(fā)生銀鏡反應，含有—CHO，在催化劑存在條件下1 mol E與2 mol H2反應可以生成F，F(xiàn)分子中含有苯環(huán)但無甲基，可推知E為，F(xiàn)為，則G為。 (1)A為(CH3)2C==CH2，A中所含官能團的名稱為碳碳雙鍵，A生成B的反應類型是加成反應； (2)由上述分析可知，C的結構簡式為(CH3)2CHCHO； (3)D與F反應是酯化反應，反應方程式為：＋＋H2O，E發(fā)生銀鏡反應的離子方程式為：＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－＋2Ag↓＋3NH3＋NH＋H2O。 (4)F的同分異構體符合：①遇FeCl3溶液顯紫色，說明含有酚羥基，②苯環(huán)上有兩個取代基，F(xiàn)的同分異構體為 (鄰、間、對3種)， (鄰、間、對3種)，所以共6種。 答案　(1)碳碳雙鍵　加成反應　(2)(CH3)2CHCHO (3) ＋＋H2O ＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－ (4)6