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1、- 1 - 非选择题标准练 (七) 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 P-31 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 1.(14分)半导体生产中常需要使用掺杂剂, 以保证控制电阻率, 三氯化磷 (PCl3) 是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷 ( 即白磷 ) 与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3, 装置如图所示 :( 部分夹持装置略去) 已知 : 黄磷与少量Cl2反应生成PCl3, 与过量 Cl2反应生成PCl5; PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和
2、HCl;PCl3遇 O2会生成 POCl3,POCl3溶于 PCl3; PCl3、POCl3的熔沸点见下表: 物质熔点 / 沸点 / PCl3-112 75.5 POCl32 105.3 请回答下列问题: (1)A 装置中制氯气的离子方程式为_。(2)F 中碱石灰的作用是_ 。(3) 实验时 , 检査装置气密性后, 先打开K3通入干燥的CO2, 再迅速加入黄磷。通干燥CO2的作用是_ 。(4) 粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后, 通过 _( 填实验操作名称), 即可得到较纯净的PCl3。(5)实 验 结 束 时 , 可 以 利 用C中 的 试 剂 吸 收 多 余
3、 的 氯 气 ,C中 反 应 的 离 子 方 程 式 为_ 。(6) 通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数 : 迅速称取1.00 g产品 , 加水反应后配成250 mL 溶液 ; 取以上溶液25.00 mL, 向其中加入10.00 mL 0.100 0 molL-1碘水 , 充分反应 ; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 2 - 向所得溶液中加入几滴淀粉溶液, 用 0.100 0 molL-1的 Na2S
4、2O3, 溶液滴定 ; 重复、操作,平均消耗 Na2S2O3, 溶液 8.40 mL; 已知 :H3PO3+H2O+I2H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6, 假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为 _。【解析】(1)A装置中 , 加热条件下, 浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰、氯气和水, 离子方程式为MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O。(2) 因尾气中含有有毒气体氯气, 且空气中水蒸气和氧气可能进入装置, 所以用F 装置利用碱石灰吸收多余的 Cl2, 防止空气中的水蒸气和氧气进入烧瓶和PCl3反应。(3) 通入一段时间
5、的CO2可以排尽装置中的空气, 防止白磷与空气中的氧气接触发生自燃。(4) 由信息可知 ,POCl3与 PCl3都是液体 , 沸点相差较大 , 故可以用蒸馏的方法进行分离。(5) 氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠的离子方程式:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(6)0.100 0 molL-1碘溶液 10.00 mL 中含有碘单质的物质的量为0.100 0 mol L-10.010 0 L=0.001 00 mol, 根据反应I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6可知 , 与磷酸反应消耗的碘单质的物质的量为:0.001 00 mol-0.100 0 molL-10.008
6、 4 L =0.000 58 mol,再由 H3PO3+H2O+I2H3PO4+2HI 可知 ,25 mL 三氯化磷水解后的溶液中含有的H3PO3的物质的量为n(H3PO3)=n(I2)=0.000 58 mol,250 mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为0.000 58 mol=0.005 8 mol, 所以 1.00 g 产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.005 8 mol,该产品中PCl3的质量分数为100%=79.75% 。答案 : (1)MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O (2) 吸收多余的氯气、防止空气中的H2O和 O2进入烧瓶和PCl3反应(3) 排尽装置中的
7、空气, 防止白磷自燃(4) 蒸馏(5)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O (6)79.75% 【加固训练】铁及其化合物在日常生活中很常见。(1) 氧化铁是重要的工业颜料, 用废铁屑制备它的流程如图1: 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 3 - 图 1 回答下列问题: 操作所包含的两项主要基本操作是_。上述流程中 ,Fe(OH)2转化成Fe(OH)3时的化学方程式为_ 。 将FeCl2溶 液 高 温 水 解
8、 、 氧 化 也 可 直 接 制 得 氧 化 铁 , 请 写 出 反 应 的 化 学 方 程式:_ _ 。(2) 有些同学认为用KMnO4溶液能进行绿矾(FeSO47H2O)产品中铁元素含量的测定, 反应的离子方程式为:_, 该滴定过程中_( 填“是”或“否”) 还需要指示剂。实验步骤如下: a. 考虑绿矾产品可能因为保存不当被空气中氧气所氧化, 所以事先取少量绿矾产品溶于水, 滴加 _溶液进行验证。b. 称取 2.850 g绿矾产品 , 溶解, 在 250 mL 容量瓶中定容c. 量取 25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中d. 用硫酸酸化的0.010 00 molL-1KMnO4溶液滴定至终
9、点, 消耗 KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL 请完成下列问题: 实验前 , 首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液 250 mL, 配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外, 还需 _。某同学设计的图2 下列滴定方式 , 最合理的是 _。( 夹持部分略去)( 填字母序号 ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 4 - 计算上述样品中FeSO47H2O的质量分数为 _。【解析】 (1)
10、铁屑用纯碱溶液洗去油污,加稀硫酸充分反应, 经过过滤分离, 在滤液中加入氨水得到氢氧化亚铁 , 氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁, 再经过过滤、洗涤, 然后再干燥 , 灼烧得到氧化铁, 则:操作所包含的两 项 主 要 基 本 操 作 是 过 滤 、 洗 涤 , 上 述 流 程 中 ,Fe(OH)2转 化 成Fe(OH)3时 的 化 学 方 程 式 为4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3。将 FeCl2溶液高温水解、 氧化也可直接制得氧化铁, 需 要有氧气参与反应, 反应还生成HCl, 反应方程式为4FeCl2+4H2O+O22Fe2O3+8HCl。(2) 高 锰 酸 钾 溶 液 具 有
11、强 氧 化 性 , 将Fe2+氧 化 为Fe3+, 自 身 还 原 为Mn2+, 反 应 离 子 方 程 式 为5Fe2+Mn+8H+5Fe3+Mn2+4H2O,高锰酸钾为紫色, 当滴定到终点时,Fe2+被完全氧化 , 加入的最后一滴高锰酸钾不反应, 溶液的颜色变浅紫红色, 不需要另外加入指示剂, 步骤 a,Fe2+被氧化为Fe3+, 所以事先取少量绿矾产品溶于水, 滴加 KSCN 溶液进行验证 , 若溶液变红色 , 说明被氧化 , 否则未被氧化。配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外, 还需 250 mL 容量瓶 ; 酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性, 盛放在酸式滴定管中, 样品硫酸亚
12、铁溶液呈酸性, 应用酸式滴定管盛放,且向锥形瓶滴加硫酸亚铁溶液,与空气接触增大, 会被氧气氧化 , 导致误差增大 , 故 B最合理 ; n(Mn)=0.010 00 molL-10.02 L=2 10-4mol, 由 5Fe2+Mn+8H+5Fe3+ Mn2+4H2O, 可知n(Fe2+)=5 210-4mol=1 10-3mol, 所以250 mL 溶液中含有知n(Fe2+)=1 10-3mol =110-2mol, 则 m(FeSO47H2O)=278 g mol-1110-2mol=2.78 g,样品中 FeSO47H2O的质量分数为100%=97.5% 。答案 : (1) 过滤、洗涤4
13、Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)34FeCl2+4H2O+O22Fe2O3+8HCl (2)5Fe2+Mn+8H+5Fe3+Mn2+4H2O 否名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 5 - a.KSCN 250 mL 容量瓶B 97.5% 2.(15分)铝灰的回收利用方法很多, 现用含有 Al2O3、SiO2和少量 FeO xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)318H2O,工艺流程如下: 请回答下列问
14、题: (1) 加入过量稀硫酸溶解Al2O3的离子方程式是_ _ 。(2)流 程 中 加 入 的KMnO4也 可 用H2O2代 替 , 若 用H2O2, 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为_ 。(3) 已知 : 浓度均为0.1 mol L-1的金属阳离子 , 生成氢氧化物沉淀的pH如下表 : Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.4 6.3 1.5 完全沉淀时4.7 8.3 2.8 步骤的目的是_; 若在该浓度下除去铁的化合物,调节 pH的最大范围是 _ 。(4) 已知KspFe(OH)3=c(Fe3+) c3(OH-)=4.0 10-38, 当 pH=2时,Fe3+开
15、始沉淀的浓度为_。(5) 操作发生反应的离子方程式为_; 为了验证该操作所得固体中确实含有MnO2, 可选用的试剂是_或_。(6) 操作“一系列操作”,下列仪器中不需要的是_( 填序号 ) 。A.蒸发皿B. 坩埚C.玻璃棒D.酒精灯E.漏斗【解析】 (1) 加入过量稀硫酸溶解Al2O3的离子方程式为6H+Al2O32Al3+3H2O。(2) 流程中加入的KMnO4也可用H2O2代替 ,H2O2有强氧化性 , 能把Fe2+氧化为Fe3+, 发生反应的化学方程式为H2O2+2FeSO4+H2SO4Fe2(SO4)3+2H2O。(3) 根据流程图可知是将Fe2+氧化成 Fe3+, 并通过调节pH把
16、Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀而除去 , 确保 Al3+不沉淀出来 , 故调节 pH的范围为 2.8 3.4 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 6 - (4)pH=2 时,c(OH-)=10-12molL-1, 代入KspFe(OH)3=c(Fe3+) c3(OH-)=4.0 10-38中, 可得 Fe3+开始沉淀的浓度为 410-2mol L-1。(5) 根 据 操 作 中 出 现 紫 红 色 消 失
17、的 现 象 可 知Mn参 与 了 反 应 , 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为2Mn+3Mn2+2H2O5MnO2+4H+; 为了验证该操作所得固体中确实含有MnO2, 可 选用的试剂是浓盐酸并加热或过氧化氢溶液, 有气泡产生即可说明。(6) 操作一系列操作中有蒸发浓缩、降温结晶、过滤, 不需用的仪器是坩埚。答案 : (1)6H+Al2O32Al3+3H2O (2)H2O2+2FeSO4+H2SO4Fe2(SO4)3+2H2O (3) 将 Fe2+氧化为 Fe3+, 并通过调节pH把 Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀而除去2.8 3.4 (4)4 10-2molL-1(5)2Mn+
18、3Mn2+2H2O5MnO2+4H+浓盐酸过氧化氢溶液(6)B 3.(14分)甲醇是 结构最为简单的饱和一元醇, 又称“木醇”或“木精”, 主要应用于精细化工、塑料、能源等领域。已知甲醇制备的有关化学反应如下: 反应 :CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1=-90.77 kJmol-1反应 :CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2反应 :CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H3=-49.58 kJmol-1(1) 反应的 H2=_。(2) 若 500时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3, 则K3=_( 用K1、K2表示 ) 。已知 500时
19、K1、K2的值分别为2.5 、1.0, 并测得该温度下反应在某时刻,H2(g) 、CO2(g) 、CH3OH(g)、H2O(g) 的浓度 (mol L-1)分别为 0.8 、0.1 、0.3 、0.15, 则此时 v( 正)_v( 逆)( 填“ ” “=”或“ ”) 。(3) 在 3 L 容积可变的密闭容器中发生反应,c(CO) 随反应时间t 变化如图中曲线所示。若在t0时刻分别 改 变 一 个 条 件 , 曲 线 变 为 曲 线 和 曲 线 。 当 曲 线 变 为 曲 线 时 , 改 变 的 条 件 是_ 。当通过改变压强使曲线变为曲线时, 曲线达到平衡时容器的体积为_。名师资料总结 - -
20、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 7 - (4) 甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。某种甲醇燃料电池工作原理如图所示, 则通入a气体的电极反应式为_。(5) 一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。25时, 将 amolL-1的 CH3COOH 与 bmolL-1Ba(OH)2溶液等体积混合, 反应平衡时 ,2c(Ba2+)=c(CH3COO-), 用含 a 和 b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_。【 解
21、 析 】 (1)已 知 反 应 :CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1=-90.77 kJ mol-1,反 应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2, 反应 :CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) H3=-49.58 kJmol-1, 根据盖斯定律 : =-得反应的 H2 =+41.19 kJ mol-1。(2)根据已知反应确定K1=c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)、K2=c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)、K3=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2), 则K3=K1K2。500时K1、K2的值分别为2.5 、
22、1.0, 则K3=K1K2=2.5, 该温度下反应在某时刻,Q=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2) =(0.3 0.15)/(0.830.1) 0.9v( 逆) 。(3) 分析图象知t0时刻改变一个条件, 曲线变为曲线, 一氧化碳的平衡浓度没有变化而到达平衡的时间缩短 , 改变的条件是加入催化剂; 反应为反应前后气体物质的量不变的反应, 改变压强 , 平衡不移动 , 曲线变为曲线时, 一氧化碳的浓度由3.0 mol L-1变为 4.5 mol L-1, 容器的体积由3 L 变为 2 L 。(4) 根据题给装置知本题考查酸性甲醇燃料电池, 根据外电路电子流向判断左侧电极为电池
23、的负极, 发生氧化反应 , 即甲醇被氧化为二氧化碳, 结合碳元素的化合价变化确定失电子数目, 根据原子守恒和电荷守恒配平, 电极反应式为CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+。(5)25 时 , 将amol L-1的CH3COOH与bmol L-1Ba(OH)2溶 液 等 体 积 混 合 , 根 据 电 荷 守 恒 知2c(Ba2+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-), 又 2c(Ba2+)=c(CH3COO-)=bmol L-1, 则 c(H+)=c(OH-)=1 10-7molL-1, 根据醋酸与氢氧化钡溶液反应的化学方程式确定混合液中c(CH3COOH)=(a-2b)/2
24、 molL-1, 该混合溶液中醋酸的电离常数为c(CH3COO-)c(H+)/c(CH3COOH)=10-7。答案 : (1)+41.19 kJmol-1(2) K1K2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 8 - (3) 加入催化剂2 L (4)CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+(5)10-7名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -