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1、- 1 - 非选择题标准练 (四) 满分 43 分, 实战模拟 ,20 分钟拿到高考主观题高分! 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Cr-52 Fe-56 Cu-64 1.(14分)氨基甲酸铵 (NH2COONH4) 是一种白色固体, 易分解、极易水解, 可用作肥料、灭火剂、洗涤剂等。实验室用如图1 所示装置制备氨基甲酸铵。把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中, 不断搅拌混合 , 生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时,停止制备。(1) 结合上述实验装置, 写出制备氨基甲酸铵的化学方程
2、式_, 该反应为 _反 应 ( 填“吸热”或“放热”) 。(2) 液体石蜡鼓泡瓶的作用是_ 。(3) 从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是_ _ 。(4) 氨基甲酸铵极易水解, 产物是碳酸氢铵和一种弱碱, 请写出其水分解反应方程式_。某学习小组为探究其水解反应, 分别取两份不同浓度的氨基甲酸铵溶液, 绘制出c(NH2COO-) 随时间 (t) 变化曲线如图 2 所示 , 若 A、B 分别为不同温度时测定的曲线, 则_( “A ”或“ B”) 曲线所对应的实验温度高, 判断的依据是_。(5) 制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵。取某氨基甲酸铵样品4.69 g,用足量氢氧化钡溶液充分处理后,使碳
3、元素完全转化为碳酸钡、过滤、洗涤、干燥, 测得沉淀质量为11.82 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 2 - 量分数为 _。【 解 析 】 (1)由 题 目 信 息 可 知 , 氨 气 与 二 氧 化 碳 反 应 生 成NH2COONH4, 反 应 方 程 式 为2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4, 氨基甲酸铵易分解, 图中反应装置用冰水冷却, 防止氨基甲酸铵分解, 说
4、明制备氨基甲酸铵的反应为放热反应。(2) 可以根据液体石蜡鼓泡瓶中气泡, 控制气体流速和调节NH3与 CO2通入比例。(3) 氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中, 可以采取过滤方法分离。(4) 氨 基 甲 酸 铵 极 易 水 解 , 产 物 是 碳 酸 氢 铵 和 一 种 弱 碱 , 该 弱 碱 为NH3 H2O, 反 应 方 程 式 为NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3H2O;620 min 内曲线 A中 c(NH2CCOO-) 减小量大于曲线B的, 水解反应为吸热反应 , 升高温度有利于水解进行, 故曲线 A的温度高于曲线B的。(5) 生成的沉淀为碳酸钡, 其物质的量为=0.
5、06 mol, 氨基甲酸铵物质的量为x, 碳酸氢铵物质的量为y, 由碳元素守恒可知:x+y=0.06 mol 由质量可得 :78 g mol-1x+79 g mol-1y=4.69 g 解得 x=0.05 mol,y=0.01 mol, 则制得的样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为100%=83.3% 。答案 : (1)2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4放热(2) 通过观察气泡, 控制气体流速和调节NH3与 CO2通入比例(3) 过滤(4)NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3H2O A 620 min 内曲线 A中 c(NH2CCOO-) 减小量大于曲线B 的, 水解反应
6、为吸热反应, 升高温度有利于水解进行(5)83.3% 【方法规律】 物质制备实验设计的解题指导1. 一般思路 : 2. 注意事项。(1) “合理选择”是指仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择又包括发生装置( 几种基本类型 ) 、净化装置 ( 除杂质的试剂与顺序) 、反应装置、尾气处理装置等;药品的选择包括药品的种类、浓度、状态等 ; 连接方式的选择指仪器的先后顺序、导管接口的连接等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - -
7、 - - - - - 3 - (2) “排除干扰”是指反应条件的控制、防止空气成分介入、副反应尽量避免、杂质的清除以及防止产物的挥发、水解等对实验的干扰。(3) “操作准确”则要求熟悉主要仪器的性能、用途和典型的实验操作步骤。2.(14分)化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。(1) 机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。气缸中生成NO的反应为N2(g)+O2(g)2NO(g) H0。汽车启动后, 气缸内温度越高, 单位时间内NO排放量越大 , 请分析两点原因_、_。汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,若设想按下列反应除去CO:2CO(g)2C(s)+O2(g) H0, 该设想能否实现
8、?_( 选填“能”或“不能”), 依据是 _。(2) 氯气在 298 K、100 kPa 时, 在 1 L 水中可溶解0.09 mol,实验测得溶于水的Cl2约有 1/3 与水反应。该反应的化学方程式为_, 在上述平衡体系中加入少量NaOH固体 , 溶液中Cl-浓度_( 选填“增大”“减小”或“不变”) 。(3) 一定条件下 ,Fe3+和 I-在水溶液中的反应是2I-+2Fe3+I2+2Fe2+, 当反应达到平衡后, 加入 CCl4充分振荡 ,且温度不变 , 上述平衡向 _( 选填“正反应”或“逆反应”) 方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案_。(4) 用 Cl2生产某些含
9、氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应 A:4HCl+O22Cl2+2H2O 已知 : . 此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化 , 放出 115.6 kJ的热量。. 写出此条件下, 反应 A的热化学方程式_。断开 1 mol HO键与断开1 mol H Cl 键所需能量相差约为_kJ。【解析】 (1) 气缸中生成NO的反应为 N2(g)+O2(g)2NO(g) H0, 温度升高 , 反应速率加快, 有利于平衡正向进行 ; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
10、 - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 4 - 该反应是焓增、熵减的反应,因此 H-TS0, 所以任何温度下均不能自发进行。(2) 氯气溶于水是可逆反应,化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO,在上述平衡体系中加入少量NaOH固体 , 消耗 H+, 平衡正向移动 , 溶液中 Cl-浓度增大。(3)Fe3+和 I-在水溶液中的反应是2I-+2Fe3+I2+2Fe2+, 当反应达到平衡后, 加入CCl4充分振荡 , 碘 溶解在CCl4中, 水溶液中 , 碘单质的浓度降低, 平衡正向移动 , 要想使该反应的化学平衡逆向移动, 降低 I-或 Fe3+的浓度
11、或增大I2或 Fe2+浓度即可 , 所以加入少许铁粉或加入少许碘。(4) 依 据 反 应A 中 ,4 mol HCl被 氧 化 , 放 出115.6 kJ的 热 量 , 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) H=-115.6 kJmol-1; 焓变 =反应物断键吸收热量- 生成物形成化学键放出热量,4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) H=-115.6 kJmol-1,4 E(HCl)+498-2432+4E(HO)=-115.6,得到 4E(HO)-4 E(HCl) =498-486+115.6=127.6,E(H
12、O)-E(H Cl)=31.9,这说明断开1 mol H O键与断开1 mol H Cl 键所需能量相差约为31.9 kJ 。答案 : (1) 温度升高 , 反应速率加快 , 有利于反应正向进行不能该反应是焓增、熵减的反应, 任何温度下均不能自发进行(2)Cl2+H2OHCl+HClO 增大(3) 正反应加入少许铁粉或加入少许碘( 其他合理设计也可 ) (4) 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) H=-115.6 kJmol-131.9 3.(15分)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7) 结晶后的母液 ( 含少量杂质Fe3+) 生产重铬酸钾(K2Cr2O7) 。工艺流程如
13、图 1 及相关物质溶解度曲线如图2: 图 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 5 - (1) 由 Na2Cr2O7生产 K2Cr2O7的化学方程式为_ _ 。通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是 _ 。(2) 向 Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是 _。(3) 固体 A主要为 _( 填化学式 ), 固体 B主要为 _( 填化学式 ) 。(4) 为检验得到的重铬酸钾晶体中含有少量的氯化钠杂质, 实
14、验方法是 _; 进一步提纯产品的方法是 _。(5) 将SO2通 入 用硫 酸酸 化 的 重 铬 酸 钾 溶液 中 , 可 制 得 硫 酸 铬 钾KCr(SO4)2, 反 应 的 化 学 方 程 式 为_; 如果溶液的酸碱性控制不当, 可能会有Cr(OH)SO4杂质生成。现从得到的硫酸铬钾产品中取出3.160 g样品加入足量盐酸和BaCl2溶液后 , 得到白色沉淀5.126 g。 若产品中 杂质只有 Cr(OH)SO4,则该产品中KCr(SO4)2的质量分数为 _( 用百分数表示 , 保留 1 位小数 ) 。【解析】 由流程可知 , 溶解后调节pH 除去少量杂质Fe3+, 过滤后蒸发结晶得到Na
15、2Cr2O7, 然后加入KCl 发生反应 :Na2Cr2O7+2KClK2Cr2O7+2NaCl, 结合溶解度曲线可知, 低温下K2Cr2O7的溶解度较小 , 则冷却结晶得到K2Cr2O7,母液蒸发浓缩只有析出NaCl(A), 母液冷却结晶主要得到K2Cr2O7。(1) 由 Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为Na2Cr2O7+2KClK2Cr2O7+2NaCl, 由溶解度曲线可知, 低温下K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分, 随温度的降低,K2Cr2O7的溶解度明显减小, 则可通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7晶体。(2) 母液中含少量杂质Fe3+, 向 Na2Cr2O7母液中
16、加碱液调pH的目的是除去Fe3+。(3) 由上述分析可知,A 为 NaCl,B 为 K2Cr2O7。(4) 氯化钠溶于水后电离出来的氯离子和硝酸酸化的硝酸银可以生成白色难溶于酸的沉淀AgCl, 故检验重铬酸钾晶体中含有少量的氯化钠的方法是取少量重铬酸钾样品, 加水溶解 , 加入足量的硝酸酸化后的硝酸银溶液 , 有白色沉淀生成即说明产品中含有氯化钠杂质, 进一步提纯晶体的方法是重结晶。(5) 该反应中S 化合价由 +4 价变为 +6 价、 Cr 化合价由 +6 价变为 +3 价, 转移电子数为6, 根据转移电子数相名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
17、- - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 6 - 等配平方程式3SO2+K2Cr2O7+H2SO42KCr(SO4)2+H2O, 5.126 g白色沉淀为BaSO4, 物质的量为=0.022 mol,设硫酸铬钾的物质的量为x,Cr(OH)SO4的物质的量为y,依据硫酸根守恒以及质量守恒得出 :, 解 得, 故KCr(SO4)2的质量分数为100%=89.6% 。答案 : (1)Na2Cr2O7+2KClK2Cr2O7+2NaCl 低温下K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分, 随温度的降低,K2Cr2O7的溶解度明显减小(2) 除去 Fe3+(3)NaCl K2Cr2O7(4) 取少量重铬酸钾样品, 加水溶解 , 加入足量的硝酸酸化后的硝酸银溶液, 有白色沉淀生成即说明产品中含有氯化钠杂质重结晶(5)3SO2+K2Cr2O7+H2SO42KCr(SO4)2+H2O 89.6% 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -