高考化學大二輪復習 第3部分訓練 非選擇題專項練1

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訓練(九)　非選擇題專項練(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．升高反應溫度 B．增大壓強 C．在反應過程中不斷攪拌 ②向濾液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)對濾液Ⅱ的操作，回答下列問題： ①往濾液Ⅱ中加H2O2時，溫度不能過高，其原因是：______________________。 ②調(diào)濾液ⅡpH的目的是________________，加入試劑為__________________ _____________________________________________________________________。 (3)濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是NiSO4，加Na2CO3過濾后得到NiCO3固體，檢驗Ni2＋已完全沉淀的實驗方法是____________________。 (4)得到的NiSO4溶液經(jīng)____________、____________、過濾、洗滌、干燥等操作可得到NiSO46H2O晶體。 解析　由實驗流程及物質(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，加入過氧化氫目的是氧化二價鐵，但溫度過高過氧化氫會分解，根據(jù)已有知識加入氧化鎳，氫氧化鎳或碳酸鎳將三價鐵轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵除去。 (1)①升高溫度、攪拌均可加快反應速率，而溶液中的反應，增大壓強，反應速率無影響，則AC符合；②FeS與Cu2＋發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化反應，離子反應為FeS＋Cu2＋===CuS＋Fe2＋； (2)對濾液Ⅱ的操作，①往濾液Ⅱ中加H2O2時，溫度不能過高，其原因是溫度過高，過氧化氫不穩(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過濾后得到NiCO3固體，檢驗Ni2＋已完全沉淀的實驗方法是靜置后向上層清液中再加入Na2CO3溶液，沒有淺綠色沉淀生成； (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溫度過高，過氧化氫不穩(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，沒有淺綠色沉淀生成 (4)蒸發(fā)濃縮　冷卻結(jié)晶 2．某化學興趣小組模擬“侯氏制堿法”制純堿并進行后續(xù)實驗。 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)裝置丙中反應的化學方程式為____________________________________。 (2)裝置乙的作用是________________________________________________。 為防止污染空氣，尾氣中的____________需要進行吸收處理。 (3)用裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時，需要進行的實驗操作有________、________、________。 Ⅱ.測定所得產(chǎn)品的組成和純度 (4)檢驗純堿樣品中是否混有NaHCO3，請選擇下列裝置設計實驗，并完成下表： 選擇的裝置(填編號) 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 樣品中含NaHCO3 (5)測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。將反應混合物過濾、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______________。 解析　(1)NaHCO3的溶解度不大，在氨化的飽和食鹽水中通入過量CO2可析出NaHCO3晶體。(2)用裝置甲和相應藥品制得的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，尾氣應進行處理。(3)裝置丙中產(chǎn)生了NaHCO3晶體，將過濾后得到的NaHCO3進行洗滌，然后灼燒即可得到純堿。(4)用酒精燈加熱時，Na2CO3受熱不分解，NaHCO3受熱分解可生成CO2、H2O和Na2CO3，加熱純堿樣品，只要能檢驗出有CO2或H2O生成即可說明純堿樣品中含有NaHCO3。(5)實驗所得沉淀為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)變藍或A、C、B　C中物質(zhì)變藍，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_______________________________ ____________________(用一個化學方程式表示)。 (2)自然界發(fā)生的一個固氮反應是N2(g)＋O2(g)2NO(g)，已知N2、O2、NO三種分子中化學鍵斷裂所吸收的能量依次為946 kJmol－1、498 kJmol－1、632 kJmol－1，則該反應的ΔH=________kJmol－1。 (3)恒壓100 kPa時，反應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三點表示不同溫度、壓強下2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)達到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率，則________點對應的壓強最大。 ②恒壓100 kPa、25 ℃時，2NO2(g)N2O4(g)平衡體系中N2O4的物質(zhì)的量分數(shù)為________，列式計算平衡常數(shù)Kp=____________。(Kp用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓物質(zhì)的量分數(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的一半并使活塞固定，此時手握針筒有熱感，繼續(xù)放置一段時間。從活塞固定時開始觀察，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)即可達到化學平衡] 解析　(1)游離態(tài)的氮元素反應生成化合態(tài)氮元素為氮的固定，如工業(yè)合成氨，反應的化學方程式為：N2＋3H22NH3； (2)N2(g)＋O2(g)2NO(g)，已知N2、O2、NO三種分子中化學鍵斷裂所吸收的能量依次為946 kJmol－1、498 kJmol－1、632 kJmol－1，反應焓變ΔH=(946 kJmol－1＋498 kJmol－1)－2632 kJmol－1=＋180 kJmol－1； (3)①圖中曲線上各點為等壓不等溫，通過控制變量做等溫線確定ABC三點與曲線交點等溫不等壓，從而確定曲線以下的點壓強小于100 kPa，曲線以上的點壓強大于100 kPa，所以B點壓強最大。②利用三段法列式計算，恒壓100 kPa、25 ℃時NO2的轉(zhuǎn)化率為80%，設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)的量分數(shù)=100%=66.7%，Kp用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓物質(zhì)的量分數(shù)，則Kp=； (4)壓縮活塞平衡正移，反應放熱，針管微熱，活塞固定時2NO2(g)N2O4(g)已達平衡狀態(tài)，放置時氣體溫度下降，平衡向正反應方向移動，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2NO2(g)N2O4(g)已達平衡狀態(tài)，因反應是放熱反應，放置時氣體溫度下降，平衡向正反應方向移動，NO2濃度降低 4．海洋是一個豐富的資源寶庫，通過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，建鹽田必須選在遠離江河入海口，多風少雨，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)上采用比較先進的離子交換膜電解槽法進行氯堿工業(yè)生產(chǎn)，在電解槽中陽離子交換膜只允許陽離子通過，阻止陰離子和氣體通過，請說明氯堿生產(chǎn)中陽離子交換膜的作用：____________________________________________(寫一點即可)。 (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離子交換膜相間排列，請回答下面的問題： 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＋等陽離子，電解時會產(chǎn)生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀從而堵塞陽離子交換膜 ②淡水 (3)①3CO＋3Br2===5Br－＋BrO＋3CO2↑ ②富集溴，提高Br2的濃度 ③溫度過低難以將Br2蒸發(fā)出來，但溫度過高又會將大量的水蒸餾出來 5．太陽能電池板材料除單晶硅外，還有銅、銦、鎵、硒等化學物質(zhì)。 (1)基態(tài)硅原子的電子排布式：________。 (2)有一類組成最簡單的有機硅化合物叫硅烷，硅烷的組成、結(jié)構(gòu)與相應的烷烴相似，硅烷中硅采取________雜化方式，硅烷的沸點與相對分子質(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，則三種元素的電負性由小到大的順序為__________________________________________________。(用元素符號表示) (4)氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為____________________，與SeO3互為等電子體的一種離子為____________(填化學式)。 (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，銅原子位于面心，則該合金中金原子(Au)與銅原子(Cu)個數(shù)比為________；若該晶體的晶胞棱長為a pm，則該合金密度為________________。(列出計算式，不要求計算結(jié)果，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA) 解析　(1)硅是14號元素，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可以寫出電子排布式為：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，分子晶體的沸點高低取決于分子間作用力，而分子間作用力與相對分子質(zhì)量的大小有關(guān)，硅烷的相對分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越強； (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性增大，故電負性：As＜Se＜Br； (4)氣態(tài)SeO3分子中中心原子的價層電子對數(shù)為=3，無孤電子對，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，Cu原子位于面心，該晶胞中Au原子個數(shù)=8=1，Cu原子個數(shù)=6=3，所以該合金中Au原子與Cu原子個數(shù)之比=1∶3，晶胞體積V=(a10－10cm)3，每個晶胞中銅原子個數(shù)是3、Au原子個數(shù)是1，則ρ=gcm－3。 答案　(1)1s22s22p63s23p2 (2)sp3　硅烷的相對分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越強 (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個峰；②H為酯類結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中除苯環(huán)外還含有一個六元環(huán)；③G的產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標志 請回答下列問題： (1)反應①～⑥中，屬于加成反應的是________(填序號)，③的反應條件是____________。 (2)反應①的化學方程式為______________________________________。檢驗A中非含氧官能團所用的試劑為_________________________________________。 (3)D的結(jié)構(gòu)簡式為____________。 (4)F的同分異構(gòu)體中，遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，且能與碳酸氫鈉溶液反應，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________種，寫出所有的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為：____________、____________。 解析　G的產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標志，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個峰，且能與HCl發(fā)生加成反應生成D，可知A為，故X為。A與HCl發(fā)生加成反應生成D，D發(fā)生水解反應生成E，再酸化得到F，H為酯類結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中除苯環(huán)外還含有一個六元環(huán)，說明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①～⑥中，①屬于取代反應，②屬于加成反應，③屬于消去反應，④屬于取代反應，⑤屬于復分解反應，⑥屬于取代反應，③的反應條件是：濃硫酸、170 ℃； (2)反應①的化學方程式為：＋H2O＋CH3CH2OH，檢驗A中非含氧官能團所用的試劑為：溴水或溴的四氯化碳溶液； (3)D的結(jié)構(gòu)簡式為； (4)F()的同分異構(gòu)體中，遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，說明含有酚羥基，且能與碳酸氫鈉溶液反應，說明含有羧基，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