江苏高考化学总复习非选择题规范练一.docx
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江苏高考化学总复习非选择题规范练一
非选择题规范练一
16.工业上利用软锰矿浆(软锰矿的主要成分是MnO2,还含有硅、铁、铝、钙、镁和少量重金属镍的化合物等杂质)为原料制取电解锰和四氧化三锰。
注:
过量的软锰矿将Fe2+氧化为Fe3+。
(1)纤维素[(C6H10O5)n]还原MnO2时,发生反应的化学方程式为__________________。
(2)已知:
Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,加入NH3·H2O后,Al3+浓度为1×
10-6mol·L-1时,溶液中Fe3+浓度为______________________。
(3)pH对除镍效果的影响如图1:
控制pH为4.2~5.0除镍效果最好,原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(4)电解MnSO4溶液制备电解锰,用惰性电极电解,阳极的电极反应式为____________,
为保证电解的顺利进行,电解液必须保持一定的Mn2+浓度。
Mn2+浓度和电流效率的关系如图2所示。
由图可知当Mn2+浓度大于22g·L-1时,电流效率随Mn2+浓度增大反而下降,其原因是________________________________________________________________________。
(5)MnSO4溶液制备四氧化三锰。
氨水作沉淀剂,沉淀被空气氧化所得产品的X射线图见图3。
Mn2+形成Mn(OH)2时产生少量Mn2(OH)2SO4,加入NH4Cl会影响Mn2(OH)2SO4的氧化产物,写出NH4Cl存在时,Mn2(OH)2SO4被O2氧化发生反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
答案
(1)12nMnO2+(C6H10O5)n+12nH2SO4===12nMnSO4+6nCO2↑+17nH2O
(2)3×10-12mol·L-1
(3)pH过低,会与硫化钡反应产生硫化氢气体;pH过高,Mn2+被沉淀
(4)2H2O-4e-===O2↑+4H+(或4OH--4e-===O2↑+2H2O) Mn2+浓度增大,容易产生Mn(OH)2沉淀
(5)3Mn2(OH)2SO4+O2===2Mn3O4+6H++3SO
解析
(2)Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=1×10-33,所以c3(OH-)=1×10-27,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=3×10-39,所以c(Fe3+)=
mol·L-1=3×10-12mol·L-1。
(3)pH过低,会与硫化钡反应产生硫化氢气体,pH过高,Mn2+被沉淀,并且根据图1的数据知道,当pH小于4.2的时候,镍离子随pH的减小而残留率增加,当pH大于5.0的时候,镍离子随pH的增大而残留率增加,所以控制pH为4.2~5.0时镍离子的含量最小,除镍效果最好。
(4)“电解”时用惰性电极电解,阳极发生氧化反应,应该是水电离出的氢氧根离子放电,电极反应式为:
2H2O-4e-===O2↑+4H+或4OH--4e-===O2↑+2H2O;当Mn2+浓度大于22g·L-1时,容易产生Mn(OH)2沉淀,电流效率反而下降。
(5)由X射线图可知,未加NH4Cl时Mn2(OH)2SO4的氧化产物主要是MnO2,加NH4Cl时Mn2(OH)2SO4的氧化产物主要是Mn3O4,因此NH4Cl存在时,Mn2(OH)2SO4被O2氧化发生反应的离子方程式为:
3Mn2(OH)2SO4+O2===2Mn3O4+6H++3SO
。
17.化合物G是一种治疗帕金森症的药品,其合成路线流程图如下:
(1)D中的官能团名称为溴原子、________和________。
(2)B、C、D三种有机物与NaOH乙醇溶液共热,能发生消去反应的是________(填字母)。
(3)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:
_____________________。
①分子中只有3种不同化学环境的氢;
②能发生银镜反应,苯环上的一取代物只有一种。
(4)F通过取代反应得到G,G的分子式为C16H24N2O,写出G的结构简式:
_______________。
(5)已知:
RCH==CH—NO2
RCH2CH2NH2(R代表烃基或H)。
请写出以
和CH3NO2为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
答案
(1)碳碳双键 硝基
(2)CD
(3)
(4)
(5)
解析
(2)B()、C()、D()三种有机物中都含有溴原子,但C、D中与溴原子直接相连的碳原子的邻位碳原子上含有氢原子,在NaOH乙醇溶液共热时能发生消去反应。
(3)D为,①分子中只有3种不同化学环境的氢;②能发生银镜反应,说明结构中含有醛基,苯环上的一取代物只有一种,说明结构具有较高的对称性,满足条件的有:
。
(5)以
和CH3NO2为原料制备,根据题干流程图中D生成E的提示,合成需要先合成
,根据题干流程图中C生成D的提示,合成
可以先合成
,再合成
,
可以由
氧化成
后与CH3NO2加成即可。
18.氯化苄(C6H5CH2Cl)是一种重要的有机化工原料。
工业上采用甲苯与干燥氯气在光照条件下反应合成氯化苄。
(1)写出甲苯与干燥氯气在光照条件下反应合成氯化苄的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)用下列方法分析氯化苄粗产品的纯度:
步骤Ⅰ:
称取2.555g样品于烧瓶中,加入100.00mL4mol·L-1氢氧化钠溶液共热,冷却至室温。
加入100.00mL4mol·L-1硝酸,一段时间后,将烧瓶中的溶液全部转移至250.00mL的容量瓶中,加水定容。
步骤Ⅱ:
从容量瓶中各取50.00mL溶液于三只锥形瓶中,各加入25.00mL0.2000mol·L-1硝酸银溶液。
步骤Ⅲ:
用硫酸铁铵作指示剂,用0.2000mol·L-1NH4SCN溶液分别滴定剩余的硝酸银,所得滴定数据如下表。
实验数据
实验序号
NH4SCN溶液体积读数/mL
滴定前
滴定后
第一次
0.40
10.38
第二次
0.30
10.32
第三次
0.20
10.41
已知:
NH4SCN+AgNO3===AgSCN↓+NH4NO3
①加入硝酸的目的是____________________________________________。
②在步骤Ⅲ操作中,判断达到滴定终点的现象是_________________________________
________________________________________________________________________。
③该样品中氯化苄的质量分数(写出计算过程)。
④上述测定结果通常高于氯化苄中氯元素的理论含量,原因是____________。
答案
(1)C6H5CH3+Cl2
C6H5CH2Cl+HCl
(2)①中和NaOH使溶液呈酸性,防止OH-对下一步的干扰
②当滴入最后一滴,溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色
③
×100%≈74.27%
④甲苯与氯气在光照条件下可能生成多氯代物,Cl2或生成的HCl也会造成测定结果偏高
解析
(2)①溶液显碱性,则加入硝酸的目的是中和NaOH使溶液呈酸性,防止OH-对下一步的干扰。
③三次实验中消耗标准液体积分别是9.98mL、10.02mL、10.21mL,第三次实验数据误差大,舍去,则消耗标准液体积的平均值是10.00mL,根据方程式可知剩余硝酸银是0.002mol,所以与氯离子反应的硝酸银是0.005mol-0.002mol=0.003mol,则水解生成的氯离子是0.003mol×
=0.015mol,因此该样品中氯化苄的质量分数为
×100%≈74.27%。
19.以铬铁矿为原料[Fe(CrO2)2]可制备K2Cr2O7和金属铬。
实验流程如下:
已知:
①2CrO
+2H+Cr2O
+H2O。
②pH<3.0时,CrO
含量极小。
(1)写出铬铁矿焙烧转化为Na2CrO4的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
焙烧时不能使用陶瓷容器的原因是____________________________________。
(2)加入稀硫酸后所得Na2Cr2O7溶液的pH应小于3.0,可用__________测定溶液pH。
(3)操作①包括过滤和洗涤。
实验室洗涤沉淀的操作是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)Na2S的作用是调节溶液的酸碱度和______________________________。
(5)Fe3+在pH为3.7时可完全转化为Fe(OH)3。
在上述流程中所得Na2Cr2O7溶液中含有少量Fe3+。
请结合上图有关物质的溶解度曲线,设计由Na2Cr2O7液制备K2Cr2O7固体的实验方案(实验中须选用的试剂:
硫酸、NaOH溶液、KCl固体、蒸馏水):
______________________
非选择题规范练______________________________________________________________。
答案
(1)4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3
2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应
(2)pH计 (3)沿玻璃棒加水至浸没沉淀,待水自然流出后重复2~3次
(4)将重铬酸钠还原为氢氧化铬
(5)向Na2Cr2O7溶液中加入适量NaOH调节pH大于3.7,过滤,向滤液中加入硫酸溶液至pH小于3.0,再加入适量KCl固体,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥
解析
(1)根据流程图可知高温下碳酸钠、氧气与Fe(CrO2)2反应转化为Na2CrO4的化学方程式为4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3
2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2。
由于陶瓷在高温下会与Na2CO3反应,所以焙烧时不能使用陶瓷容器。
(2)要精确测定溶液的pH,应该选择pH计。
(4)硫离子具有还原性,则Na2S的作用除了调节溶液的酸碱度外,还有将重铬酸钠还原为氢氧化铬的作用。
20.氮氧化物会形成光化学烟雾和酸雨,可采取下列方法对氮氧化物进行处理。
(1)SNCR脱硝技术的原理:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-1627.2kJ·mol-1
6NO(g)+4NH3(g)===5N2(g)+6H2O(g) ΔH2=-1807.0kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)===2NO2(g) ΔH3=-113.0kJ·mol-1
则6NO2(g)+8NH3(g)===7N2(g)+12H2O(g) ΔH=____kJ·mol-1。
(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。
①NOx储存转化为Ba(NO3)2过程中,参加反应的NO和O2的物质的量之比为________。
②H2还原Ba(NO3)2的过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。
第一步反应的化学方程式为_________________________________________________。
(3)SCR消除氮氧化物的反应原理:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0
其他条件相同,某密闭容器中分别投入NH3、NO、O2,在甲、乙两种催化剂作用下,NO转化率与温度的关系如图c所示。
在催化剂甲作用下,图中Y点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率的原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
工业实际选择催化剂乙的原因是___________________________________。
(4)①用石灰乳吸收氮的氧化物,原理为:
4NO2+2Ca(OH)2===Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O
NO2+NO+Ca(OH)2===Ca(NO2)2+H2O
为使吸收充分,
________(填“≥”或“≤”)1。
②目前可采用电解的方法除去废水中的NO
,原理如图d所示。
写出阴极的电极反应式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)-2735.6
(2)①4∶3 ②8H2+Ba(NO3)2
BaO+2NH3+5H2O
(3)平衡转化率是该温度下的最大转化率,此时Y点NO的转化率明显低于同温度下乙作催化剂时NO的转化率 在低温下,使用催化剂乙,NO转化率很高
(4)①≥ ②2NO
+4H2O+6e-===N2↑+8OH-(或2NO
+8H++6e-===N2↑+4H2O)
解析
(1)已知:
①4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-1627.2kJ·mol-1
②6NO(g)+4NH3(g)===5N2(g)+6H2O(g)
ΔH2=-1807.0kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)
ΔH3=-113.0kJ·mol-1
则根据盖斯定律可知(①-③)×3-②即得到反应6NO2(g)+8NH3(g)===7N2(g)+12H2O(g) ΔH=-2735.6kJ·mol-1。
(2)①反应中氮元素化合价从+2价升高到+5价,失去3个电子,氧气中氧元素化合价从0价降低到-2价,得到2个电子,根据得失电子守恒可知参加反应的NO和O2的物质的量之比为4∶3;②根据图像可知第一步反应的还原产物是氨气,则结合图a可知第一步反应的化学方程式为8H2+Ba(NO3)2
BaO+2NH3+5H2O。
(3)由于平衡转化率是该温度下的最大转化率,此时Y点NO的转化率明显低于同温度下乙作催化剂时NO的转化率,所以在催化剂甲作用下,图中Y点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率。
根据图像可知在低温下,使用催化剂乙,NO转化率很高,所以工业实际选择催化剂乙。
(4)①由于NO不能与氢氧化钙反应,而NO2可以,所以为使吸收充分,NO2与NO的体积之比应该≥1。
21.【物质结构与性质】铜的化合物具有广泛的用途。
(1)Cu2+基态核外电子排布式为______________。
(2)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,溶液最终变成深蓝色,继续加入乙醇,可析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
N、O、S原子的第一电离能由大到小的顺序为__________,与SO
互为等电子体的分子的化学式为______________________________________________________
(写一种即可),每个乙醇分子中sp3杂化的原子个数为____________。
(3)铜的一种氧化物晶体结构如图所示,其中O原子的配位数为________。
(4)Cu2O的熔点比Cu2S高的原因是________________________________________。
答案
(1)[Ar]3d9(或1s22s22p63s23p63d9)
(2)N>O>S CCl4(CF4、SiF4等合理答案即可) 3 (3)4
(4)因为r(O2-) 22.【实验化学】亚硝酸钠(NaNO2)是工业盐的主要成分,在漂白、电镀等方面应用广泛。 实验室以木炭、浓硝酸、Na2O2为主要原料按照如图所示装置制备亚硝酸钠(加热装置及部分夹持装置已略去),反应原理为: 2NO+Na2O2===2NaNO2。 回答下列问题: (1)A装置中反应的化学方程式为__________________________________________。 (2)B装置中铜的作用是_________________________________________。 (3)充分反应后,C中生成的固体除NaNO2外,还可能有杂质生成,应在B、C之间加一个装置,该装置所盛放试剂的名称是________。 (4)检查装置气密性并装入药品后,以下实验操作步骤正确的顺序为________(填字母)。 a.打开弹簧夹,向装置中通入N2 b.点燃酒精灯 c.向三颈烧瓶中滴加浓硝酸 d.熄灭酒精灯 e.关闭分液漏斗旋塞 f.停止通入N2 (5)D装置用于尾气处理,写出D中反应的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (6)利用改进后的装置,将7.8gNa2O2完全转化成NaNO2,理论上至少需要木炭______g。 答案 (1)C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O (2)铜可以和二氧化氮与水反应生成的硝酸反应,提高NO产率(3)碱石灰 (4)acebdf(5)5NO+3MnO +4H+===5NO +3Mn2++2H2O (6)1.2 解析 (3)因为一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸气,二氧化碳和过氧化钠发生反应生成碳酸钠和氧气,水与过氧化钠反应生成氢氧化钠,故C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠,为避免产生这些副产物,应在B、C装置间增加一个装置,该装置中盛放的试剂应为碱石灰,用来吸收二氧化碳和水蒸气。 (4)由于该实验中有气体参加,所以在组装好仪器后首先要检查装置的气密性,再装药品,由于实验过程中有一氧化氮产生,所以要将装置中的空气全部排尽,再进行实验,可以利用氮气排出空气。 又因为NO有毒,所以最后需要利用氮气把剩余的NO全部排入酸性高锰酸钾溶液中,因此实验操作顺序为acebdf。 (5)NO与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为5NO+3MnO +4H+===5NO +3Mn2++2H2O。 (6)n(Na2O2)=7.8g÷78g·mol-1=0.1mol,根据C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O,3NO2+H2O===2HNO3+NO,有关系式C~4NO2~ NO~ HNO3,根据3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,有关系式HNO3~ Cu~ NO,则有C~ NO,所以碳与总的NO的关系式为C~( + )NO,根据2NO+Na2O2===2NaNO2,可知碳与Na2O2的关系式为C~Na2O2,所以7.8g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要碳的质量为0.1mol×12g·mol-1=1.2g。
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