高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 第3部分訓(xùn)練 非選擇題專項(xiàng)練1
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訓(xùn)練(九) 非選擇題專項(xiàng)練(1) 1.NiSO46H2O是一種綠色易溶于水的晶體,可由電鍍廢渣(除鎳外,還含有銅、鋅、鐵等元素)為原料獲得。操作步驟如下: (1)①為提高廢渣浸出率,下列措施可行的有________。 A.升高反應(yīng)溫度 B.增大壓強(qiáng) C.在反應(yīng)過(guò)程中不斷攪拌 ②向?yàn)V液Ⅰ中加入FeS是為了生成更難溶于水的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等雜質(zhì),則除去Cu2+的離子方程式為:____________________________________ _____________________________________________________________________。 (2)對(duì)濾液Ⅱ的操作,回答下列問(wèn)題: ①往濾液Ⅱ中加H2O2時(shí),溫度不能過(guò)高,其原因是:______________________。 ②調(diào)濾液ⅡpH的目的是________________,加入試劑為_(kāi)_________________ _____________________________________________________________________。 (3)濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是NiSO4,加Na2CO3過(guò)濾后得到NiCO3固體,檢驗(yàn)Ni2+已完全沉淀的實(shí)驗(yàn)方法是____________________。 (4)得到的NiSO4溶液經(jīng)____________、____________、過(guò)濾、洗滌、干燥等操作可得到NiSO46H2O晶體。 解析 由實(shí)驗(yàn)流程及物質(zhì)的性質(zhì)可知,酸浸后離子主要有Ni2+、Cu2+、Fe2+、Zn2+,加入硫化亞鐵目的是將銅離子轉(zhuǎn)化成更難溶的硫化銅,加入過(guò)氧化氫目的是氧化二價(jià)鐵,但溫度過(guò)高過(guò)氧化氫會(huì)分解,根據(jù)已有知識(shí)加入氧化鎳,氫氧化鎳或碳酸鎳將三價(jià)鐵轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵除去。 (1)①升高溫度、攪拌均可加快反應(yīng)速率,而溶液中的反應(yīng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率無(wú)影響,則AC符合;②FeS與Cu2+發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng),離子反應(yīng)為FeS+Cu2+===CuS+Fe2+; (2)對(duì)濾液Ⅱ的操作,①往濾液Ⅱ中加H2O2時(shí),溫度不能過(guò)高,其原因是溫度過(guò)高,過(guò)氧化氫不穩(wěn)定受熱易分解;②調(diào)濾液ⅡpH的目的是除去Fe3+,加入試劑為NiO或Ni(OH)2或NiCO3; (3)濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是NiSO4,加Na2CO3過(guò)濾后得到NiCO3固體,檢驗(yàn)Ni2+已完全沉淀的實(shí)驗(yàn)方法是靜置后向上層清液中再加入Na2CO3溶液,沒(méi)有淺綠色沉淀生成; (4)得到的NiSO4溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等操作可得到NiSO46H2O晶體。 答案 (1)①AC?、贔eS+Cu2+===CuS+Fe2+ (2)①溫度過(guò)高,過(guò)氧化氫不穩(wěn)定受熱易分解 ②除去Fe3+ NiO或Ni(OH)2或NiCO3 (3)靜置后向上層清液中再加入Na2CO3溶液,沒(méi)有淺綠色沉淀生成 (4)蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 2.某化學(xué)興趣小組模擬“侯氏制堿法”制純堿并進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。 Ⅰ.制備純堿:先以NaCl、NH3、CO2和水等為原料,用如圖所示裝置制取NaHCO3,然后再將NaHCO3制成Na2CO3。 (1)裝置丙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________。 (2)裝置乙的作用是________________________________________________。 為防止污染空氣,尾氣中的____________需要進(jìn)行吸收處理。 (3)用裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時(shí),需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有________、________、________。 Ⅱ.測(cè)定所得產(chǎn)品的組成和純度 (4)檢驗(yàn)純堿樣品中是否混有NaHCO3,請(qǐng)選擇下列裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并完成下表: 選擇的裝置(填編號(hào)) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 樣品中含NaHCO3 (5)測(cè)定該純堿樣品的純度:稱取m1 g樣品,置于小燒杯中,加水溶解,滴加足量CaCl2溶液。將反應(yīng)混合物過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量,得到固體的質(zhì)量為m2 g。則該純堿樣品的純度為_(kāi)_____________。 解析 (1)NaHCO3的溶解度不大,在氨化的飽和食鹽水中通入過(guò)量CO2可析出NaHCO3晶體。(2)用裝置甲和相應(yīng)藥品制得的CO2中混有HCl,用裝置乙可以除去HCl。氨化的飽和食鹽水可揮發(fā)出污染環(huán)境的NH3,尾氣應(yīng)進(jìn)行處理。(3)裝置丙中產(chǎn)生了NaHCO3晶體,將過(guò)濾后得到的NaHCO3進(jìn)行洗滌,然后灼燒即可得到純堿。(4)用酒精燈加熱時(shí),Na2CO3受熱不分解,NaHCO3受熱分解可生成CO2、H2O和Na2CO3,加熱純堿樣品,只要能檢驗(yàn)出有CO2或H2O生成即可說(shuō)明純堿樣品中含有NaHCO3。(5)實(shí)驗(yàn)所得沉淀為CaCO3,n(Na2CO3)=n(CaCO3)=mol,m(Na2CO3)=g,純堿樣品的純度為100%=%。 答案 (1)NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl (2)除去CO2中的HCl氣體 氨氣(NH3) (3)過(guò)濾 洗滌 灼燒 (4)A、B B中溶液變渾濁[或A、C C中物質(zhì)變藍(lán)或A、C、B C中物質(zhì)變藍(lán),B中溶液變渾濁] (5)% 3.氮的固定意義重大,氮肥的大面積使用提高了糧食產(chǎn)量。 (1)目前人工固氮有效且有意義的方法是_______________________________ ____________________(用一個(gè)化學(xué)方程式表示)。 (2)自然界發(fā)生的一個(gè)固氮反應(yīng)是N2(g)+O2(g)2NO(g),已知N2、O2、NO三種分子中化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量依次為946 kJmol-1、498 kJmol-1、632 kJmol-1,則該反應(yīng)的ΔH=________kJmol-1。 (3)恒壓100 kPa時(shí),反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖1,反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖2。 ①圖1中A、B、C三點(diǎn)表示不同溫度、壓強(qiáng)下2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率,則________點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)最大。 ②恒壓100 kPa、25 ℃時(shí),2NO2(g)N2O4(g)平衡體系中N2O4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______,列式計(jì)算平衡常數(shù)Kp=____________。(Kp用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)) (4)室溫下,用注射器吸入一定量NO2氣體,將針頭插入膠塞密封,然后迅速將氣體體積壓縮為原來(lái)的一半并使活塞固定,此時(shí)手握針筒有熱感,繼續(xù)放置一段時(shí)間。從活塞固定時(shí)開(kāi)始觀察,氣體顏色逐漸________(填“變深”或“變淺”),原因是_________________________________________________________。[已知2NO2(g)N2O4(g)在幾微秒內(nèi)即可達(dá)到化學(xué)平衡] 解析 (1)游離態(tài)的氮元素反應(yīng)生成化合態(tài)氮元素為氮的固定,如工業(yè)合成氨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:N2+3H22NH3; (2)N2(g)+O2(g)2NO(g),已知N2、O2、NO三種分子中化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量依次為946 kJmol-1、498 kJmol-1、632 kJmol-1,反應(yīng)焓變?chǔ)=(946 kJmol-1+498 kJmol-1)-2632 kJmol-1=+180 kJmol-1; (3)①圖中曲線上各點(diǎn)為等壓不等溫,通過(guò)控制變量做等溫線確定ABC三點(diǎn)與曲線交點(diǎn)等溫不等壓,從而確定曲線以下的點(diǎn)壓強(qiáng)小于100 kPa,曲線以上的點(diǎn)壓強(qiáng)大于100 kPa,所以B點(diǎn)壓強(qiáng)最大。②利用三段法列式計(jì)算,恒壓100 kPa、25 ℃時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為80%,設(shè)起始量二氧化氮物質(zhì)的量為x, 2NO2(g)N2O4(g) 起始量(mol) x 0 變化量(mol) 0.8x 0.4x 平衡量(mol) 0.2x 0.4x 平衡體系中N2O4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=100%=66.7%,Kp用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則Kp=; (4)壓縮活塞平衡正移,反應(yīng)放熱,針管微熱,活塞固定時(shí)2NO2(g)N2O4(g)已達(dá)平衡狀態(tài),放置時(shí)氣體溫度下降,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),NO2濃度降低,顏色變淺。 答案 (1)N2+3H22NH3 (2)+180 (3)①B ② 66.7% (4)變淺 活塞固定時(shí)2NO2(g)N2O4(g)已達(dá)平衡狀態(tài),因反應(yīng)是放熱反應(yīng),放置時(shí)氣體溫度下降,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),NO2濃度降低 4.海洋是一個(gè)豐富的資源寶庫(kù),通過(guò)海水的綜合利用可獲得許多物質(zhì)供人類使用。 (1)海水中鹽的開(kāi)發(fā)利用: ①海水制鹽目前以鹽田法為主,建鹽田必須選在遠(yuǎn)離江河入???,多風(fēng)少雨,潮汐落差大且又平坦空曠的海灘,所建鹽田分為貯水池、蒸發(fā)池和________池。 ②目前工業(yè)上采用比較先進(jìn)的離子交換膜電解槽法進(jìn)行氯堿工業(yè)生產(chǎn),在電解槽中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),阻止陰離子和氣體通過(guò),請(qǐng)說(shuō)明氯堿生產(chǎn)中陽(yáng)離子交換膜的作用:____________________________________________(寫(xiě)一點(diǎn)即可)。 (2)電滲析法是近年發(fā)展起的一種較好的海水淡化技術(shù),其原理如圖1所示,其中具有選擇性的陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜相間排列,請(qǐng)回答下面的問(wèn)題: ①海水不能直接通入到陰極室中,理由是______________________________。 ②A口排出的是________(填“淡水”或“濃水”)。 (2)①海水中含較多Mg2+和Ca2+等陽(yáng)離子,電解時(shí)會(huì)產(chǎn)生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀從而堵塞陽(yáng)離子交換膜 ②淡水 (3)①3CO+3Br2===5Br-+BrO+3CO2↑ ②富集溴,提高Br2的濃度 ③溫度過(guò)低難以將Br2蒸發(fā)出來(lái),但溫度過(guò)高又會(huì)將大量的水蒸餾出來(lái) 5.太陽(yáng)能電池板材料除單晶硅外,還有銅、銦、鎵、硒等化學(xué)物質(zhì)。 (1)基態(tài)硅原子的電子排布式:________。 (2)有一類組成最簡(jiǎn)單的有機(jī)硅化合物叫硅烷,硅烷的組成、結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的烷烴相似,硅烷中硅采取________雜化方式,硅烷的沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系如圖所示,呈現(xiàn)這種變化的原因是__________________________________________。 (3)硒和硫同為ⅥA族元素,與其相鄰的元素有砷和溴,則三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)_________________________________________________。(用元素符號(hào)表示) (4)氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為_(kāi)___________________,與SeO3互為等電子體的一種離子為_(kāi)___________(填化學(xué)式)。 (5)一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積結(jié)構(gòu),在晶胞中金原子位于頂點(diǎn),銅原子位于面心,則該合金中金原子(Au)與銅原子(Cu)個(gè)數(shù)比為_(kāi)_______;若該晶體的晶胞棱長(zhǎng)為a pm,則該合金密度為_(kāi)_______________。(列出計(jì)算式,不要求計(jì)算結(jié)果,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA) 解析 (1)硅是14號(hào)元素,根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可以寫(xiě)出電子排布式為:1s22s22p63s23p2; (2)根據(jù)硅烷的分子式得出,硅烷的通式為:SinH2n+2,又硅烷的組成、結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的烷烴相似,所以硅烷中硅采取sp3雜化方式;硅烷(SinH2n+2)都是分子晶體,分子晶體的沸點(diǎn)高低取決于分子間作用力,而分子間作用力與相對(duì)分子質(zhì)量的大小有關(guān),硅烷的相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間范德華力越強(qiáng); (3)砷、硒、溴三種元素都是第四周期非金屬元素,同一周期元素自左而右電負(fù)性增大,故電負(fù)性:As<Se<Br; (4)氣態(tài)SeO3分子中中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=3,無(wú)孤電子對(duì),所以分子構(gòu)型為平面三角形,又等電子體要求原子總數(shù)相同,價(jià)電子數(shù)相同,所以與SeO3互為等電子體的一種離子為CO或NO; (5)在晶胞中,Au原子位于頂點(diǎn),Cu原子位于面心,該晶胞中Au原子個(gè)數(shù)=8=1,Cu原子個(gè)數(shù)=6=3,所以該合金中Au原子與Cu原子個(gè)數(shù)之比=1∶3,晶胞體積V=(a10-10cm)3,每個(gè)晶胞中銅原子個(gè)數(shù)是3、Au原子個(gè)數(shù)是1,則ρ=gcm-3。 答案 (1)1s22s22p63s23p2 (2)sp3 硅烷的相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間范德華力越強(qiáng) (3)As<Se<Br (4)平面三角形 CO或NO (5)1∶3 gcm-3 6.芳香族化合物X是一種天然食用香料,可以從某些植物中提取。X能發(fā)生下列轉(zhuǎn)化: 已知:①A的核磁共振氫譜有6個(gè)峰;②H為酯類結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)中除苯環(huán)外還含有一個(gè)六元環(huán);③G的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)反應(yīng)①~⑥中,屬于加成反應(yīng)的是________(填序號(hào)),③的反應(yīng)條件是____________。 (2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________。檢驗(yàn)A中非含氧官能團(tuán)所用的試劑為_(kāi)________________________________________。 (3)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___________。 (4)F的同分異構(gòu)體中,遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),且能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng),其苯環(huán)上一氯代物只有一種,符合條件的同分異構(gòu)體數(shù)目為_(kāi)_______種,寫(xiě)出所有的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:____________、____________。 解析 G的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志,則G為CH2=CH2,根據(jù)B的分子式可知B為CH3CH2OH,B發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯。X在酸性條件下水解得到A與乙醇,則A為羧酸,A的核磁共振氫譜有6個(gè)峰,且能與HCl發(fā)生加成反應(yīng)生成D,可知A為,故X為。A與HCl發(fā)生加成反應(yīng)生成D,D發(fā)生水解反應(yīng)生成E,再酸化得到F,H為酯類結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)中除苯環(huán)外還含有一個(gè)六元環(huán),說(shuō)明F分子中羧基、羥基連接同一碳原子上,故D為,E為,F(xiàn)為,H為。 (1)反應(yīng)①~⑥中,①屬于取代反應(yīng),②屬于加成反應(yīng),③屬于消去反應(yīng),④屬于取代反應(yīng),⑤屬于復(fù)分解反應(yīng),⑥屬于取代反應(yīng),③的反應(yīng)條件是:濃硫酸、170 ℃; (2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為:+H2O+CH3CH2OH,檢驗(yàn)A中非含氧官能團(tuán)所用的試劑為:溴水或溴的四氯化碳溶液; (3)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為; (4)F()的同分異構(gòu)體中,遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說(shuō)明含有酚羥基,且能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng),說(shuō)明含有羧基,且苯環(huán)上一氯代物只有一種,可知結(jié)構(gòu)式為、。 答案 (1)② 濃硫酸、170℃ (2)+H2O+CH3CH2OH 溴水或溴的四氯化碳溶液 (3) (4)2- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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