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PAGEPAGE2訓(xùn)練(九)非選擇題專項練(1)1.NiSO4·6H2O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,以下措施可行的有________。A.升高反響溫度B.增大壓強C.在反響過程中不斷攪拌②向濾液Ⅰ中參加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),那么除去Cu2+的離子方程式為:_________________________________________________________________________________________________________。(2)對濾液Ⅱ的操作,答復(fù)以下問題: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________________,參加試劑為_______________________________________________________________________________________。(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、枯燥等操作可得到NiSO4·6H2O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+,參加硫化亞鐵目的是將銅離子轉(zhuǎn)化成更難溶的硫化銅,參加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)已有知識參加氧化鎳,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、攪拌均可加快反響速率,而溶液中的反響,增大壓強,反響速率無影響,那么AC符合;②FeS與Cu2+發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化反響,離子反響為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+,參加試劑為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參加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、枯燥等操作可得到NiSO4·6H2O晶體。答案(1)①AC②FeS+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參加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(xué)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,用如下圖裝置制取NaHCO3,然后再將NaHCO3制成Na2CO3。(1)裝置丙中反響的化學(xué)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,請選擇以下裝置設(shè)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m1g樣品,置于小燒杯中,加水溶解,滴加足量CaCl2溶液。將反響混合物過濾、洗滌、枯燥、稱量,得到固體的質(zhì)量為m2g。那么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(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)=eq\f(m2,100)mol,m(Na2CO3)=eq\f(106m2,100)g,純堿樣品的純度為eq\f(106m2,100m1)×100%=eq\f(106m2,m1)%。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、BB中溶液變渾濁[或A、CC中物質(zhì)變藍或A、C、BC中物質(zhì)變藍,B中溶液變渾濁](5)eq\f(106m2,m1)%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(xué)方程式表示)。(2)自然界發(fā)生的一個固氮反響是N2(g)+O2(g)eq\o(=,\s\up11(放電))2NO(g),N2、O2、NO三種分子中化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量依次為946kJ·mol-1、498kJ·mol-1、632kJ·mol-1,那么該反響的ΔH=________kJ·mol-1。(3)恒壓100kPa時,反響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,反響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)到達平衡時NO的轉(zhuǎn)化率,那么________點對應(yīng)的壓強最大。②恒壓100kPa、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_________________________________________________________。[2NO2(g)N2O4(g)在幾微秒內(nèi)即可到達化學(xué)平衡]解析(1)游離態(tài)的氮元素反響生成化合態(tài)氮元素為氮的固定,如工業(yè)合成氨,反響的化學(xué)方程式為:N2+3H2eq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do11(高溫、高壓))2NH3;(2)N2(g)+O2(g)eq\o(=,\s\up11(放電))2NO(g),N2、O2、NO三種分子中化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量依次為946kJ·mol-1、498kJ·mol-1、632kJ·mol-1,反響焓變ΔH=(946kJ·mol-1+498kJ·mol-1)-2×632kJ·mol-1=+180kJ·mol-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100kPa,曲線以上的點壓強大于100kPa,所以B點壓強最大。②利用三段法列式計算,恒壓100kPa、25℃時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)x0變化量(mol)0.8x0.4x平衡量(mol)0.2x0.4x平衡體系中N2O4的物質(zhì)的量分數(shù)=eq\f(0.4x,0.6x)×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),那么Kp=eq\f(100kPa×66.7%,[100kPa×(1-66.7%)]2);(4)壓縮活塞平衡正移,反響放熱,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,平衡向正反響方向移動,NO2濃度降低,顏色變淺。答案(1)N2+3H2eq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do11(高溫、高壓))2NH3(2)+180(3)①B②66.7%eq\f(100kPa×66.7%,[100kPa×(1-66.7%)]2)(4)變淺活塞固定時2NO2(g)N2O4(g)已達平衡狀態(tài),因反響是放熱反響,放置時氣體溫度下降,平衡向正反響方向移動,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???,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)上采用比擬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)電滲析法是近年開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,請答復(fù)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)①3COeq\o\al(2-,3)+3Br2=5Br-+BrOeq\o\al(-,3)+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(xué)物質(zhì)。(1)基態(tài)硅原子的電子排布式:________。(2)有一類組成最簡單的有機硅化合物叫硅烷,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,硅烷的沸點與相對分子質(zhì)量的關(guān)系如下圖,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,那么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(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,銅原子位于面心,那么該合金中金原子(Au)與銅原子(Cu)個數(shù)比為________;假設(shè)該晶體的晶胞棱長為apm,那么該合金密度為________________。(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(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,分子晶體的沸點上下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eq\f(6+0,2)=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COeq\o\al(2-,3)或NOeq\o\al(-,3);(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×eq\f(1,8)=1,Cu原子個數(shù)=6×eq\f(1,2)=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=(a×10-10cm)3,每個晶胞中銅原子個數(shù)是3、Au原子個數(shù)是1,那么ρ=eq\f(\f(197+64×3,NA),(a×10-10)3)g·cm-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COeq\o\al(2-,3)或NOeq\o\al(-,3)(5)1∶3eq\f(\f(197+64×3,NA),(a×10-10)3)g·cm-36.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)生以下轉(zhuǎn)化::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開展水平的標志請答復(fù)以下問題:(1)反響①~⑥中,屬于加成反響的是________(填序號),③的反響條件是____________。(2)反響①的化學(xué)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
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