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1、- 1 - 非选择题标准练 (八) 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 Fe-56 Ni-59 Cu-64 1.(14分)己二酸是合成尼龙-66 的主要原料之一。实验室合成己二酸的原理、有关数据及装置示意图如图表: 图 2 物质密度熔点沸点溶解性环己醇0.962 g cm-325.9 160.8 20时水中溶解度为3.6 g, 可溶于乙醇、苯己二酸1.360 g cm-3152337.5 在水中的溶解度:15 时1.44 g,25时 2.3 g,
2、易溶于乙醇、不溶于苯实验步骤如下: . 在三颈烧瓶中加入16 mL 50% 的硝酸 ( 密度为 1.31 gcm-3), 再加入 12 粒沸石 , 滴液漏斗中盛放有5.4 mL环己醇。. 水浴加热三颈烧瓶至50左右 , 移去水浴 , 缓慢滴加 56滴环己醇 , 摇动三颈烧瓶 , 观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇, 维持反应温度在6065。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 2 - . 当环己醇全部加
3、入后, 将混合物用8090水浴加热约10 min, 直至无红棕色气体生成为止。. 趁热将反应液倒入烧杯中, 放入冰水浴中冷却, 析出晶体后过滤、洗涤、干燥、称重。请回答下列问题: (1)本 实 验 所 用50%的 硝 酸 物 质 的 量 浓 度 为 _ 。 滴 液 漏 斗 的 细 支 管a的 作 用 是_ _。(2) 仪器 b 的名称为 _, 使用时要从 _通入冷水。(3)NaOH溶液的作用是_,溶液上方倒扣的漏斗作用是_ 。(4) 向三颈烧瓶中滴加环己醇时, 反应温度迅速上升, 为使反应温度不致过高, 必要时可采取的措施是_ 。(5) 进行该实验时要控制好环己醇的滴入速率, 防止反应过于剧烈
4、, 否则可能造成较严重的后果, 试列举两条可能的后果:_ 。(6) 为了除去可能的杂质和减少产品损失, 可分别用 _和_洗涤晶体。【 解 析 】 (1) 根 据c=, 可 知50%的 硝 酸 ( 密 度 为1.31 g cm-3) 的 物 质 的 量 浓 度 为molL-110.4 mol L-1,滴液漏斗的细支管a 的作用是平衡滴液漏斗与三颈烧瓶内的气压, 使环己醇能够顺利流下。(2) 该仪器有球形区域, 仪器 b 为球形冷凝管 , 为使冷凝管中充满冷凝水, 使挥发的有机物进行冷凝回流, 提高原料利用率, 故冷水应从冷凝管的下口通入, 从上口流出。(3) 根据环己醇氧化生成己二酸方程式可知,
5、 产物有NO,一氧化氮易与空气中的氧气反应:2NO+O22NO2,二 氧 化 氮 中 的 氮 为 +4 价 , 在 碱 性 条 件 下 发 生 岐 化 反 应 , 氮 元 素 化 合 价 从 +4 +5,+4 +3, 反 应 为2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,所以 NaOH溶液的作用是吸收NO2, 防止污染空气 , 倒扣的漏斗下端直径较大,液体上升的速率减慢, 能起缓冲作用 , 防止倒吸。(4) 向三颈烧瓶中滴加环己醇时, 反应温度迅速上升, 反应温度过高时, 可将三颈烧瓶置于冷水浴中进行降温。(5) 向三颈烧瓶中滴加环己醇时, 反应温度迅速上升, 说明该反应为放热反应,
6、需控制好环己醇的滴入速率,如果环己醇的滴入速率过快, 反应温度高 , 反应液 暴沸冲出冷凝管, 也可能引起爆炸, 而且产生的二氧化氮气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中。(6) 产品己二酸中含有环己醇、硝酸等杂质, 己二酸在水中的溶解度:15 时 1.44 g,25时 2.3 g,温度高溶解度大 , 可用冰水洗涤, 除去环己醇、硝酸, 己二酸不溶于苯,最后用苯洗涤晶体, 除去表面的杂质, 避免产名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - -
7、- - - - 3 - 品损失。答案 : (1)10.4 molL-1平衡滴液漏斗与三颈烧瓶内的气压, 使环己醇能够顺利流下(2) 球形冷凝管下口(3) 吸收 NO2, 防止污染空气防止液体倒吸(4) 将三颈烧瓶置于冷水浴中(5) 反应液暴沸冲出冷凝管; 放热过多可能引起爆炸( 或产生的二氧化氮气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中 , 任意两条即可 ) (6) 冰水苯2.(14分) 某工业废水含有CN-和 Cr2等离子 , 需经污水处理达标后才能排放, 污水处理拟用如图流程进行处理 : 回答下列问题: (1) 步骤中 ,CN-被 ClO-氧化为 CNO-的离子方程式为_。(2) 步骤的反应方程式
8、为S2+Cr2+H+S+Cr3+H2O(未配平 ), 则每消耗0.4 mol Cr2,反应中 S2失去 e-_mo1。(3) 含 Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理,目的是 _ _ 。(4) 在 25下 , 将 amolL-1的 NaCN溶液与 0.01 mol L-1的盐酸等体积混合, 反应后测得溶液pH=7,用含 a的代数式表示CN-的水解常数Kh=_。若 25时将浓度均为0.1 molL-1的 NaCN 、HCN 溶液等体积混合后 , 溶液呈碱性 , 则关于该溶液的说法不正确的是_( 填字母 ) 。a. 此溶液一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-) b. 此溶液一定
9、有c(Na+)=c(HCN)+c(CN-) c. 混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度d. 此溶液加入少量氢氧化钠或盐酸, 溶液的 pH变化不大(5) 利用 Cr2通过下列方法测定某锡粉的纯度( 杂质不参与反应): 取 ag锡粉溶于盐酸中, 向生成的 SnCl2中加入过量的FeCl3溶液, 用 bmolL-1K2Cr2O7滴定生成的Fe2+( 已知酸性环境下,Cr2可被还原为Cr3+),名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - -
10、 - - - - - - 4 - 共用去 K2Cr2O7溶液 mmL 。则锡粉中锡的质量分数是_。(Sn 的摩尔质量为Mgmol-1, 用含 a、b、m 、M的代数式表示) 【解析】 (1) 碱性条件下 ,CN-与 NaClO发生氧化还原反应生成CNO-、Cl-,离子反应为CN-+ClO-CNO-+Cl-。(2) 根据0.4 mol Cr2转化为Cr3+, 铬元素化合价降低3 价,0.4 mol Cr2共得到了0.4 (2 3)mol=2.4 mol。(3) 含 Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理,目的是调节废水pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀除去。(4) 由于反应后测得溶液pH=7,当
11、a=0.01 时, 恰好反应 , 生成了氰化氢溶液, 溶液显示酸性, 故氰化钠应该多些, 故 a0.01; 根据电荷守恒 :c(Na+)+c(H+)c(OH-) +c(CN-)+c(Cl-),pH=7,c(H+)=c(OH-),c(CN-)=c(Na+)-c(Cl-)=mol L-1-mol L-1; 再 根 据 物 料 守恒:c(CN-)+c(HCN)c(Na+)=molL-1;Ka=(100a-1) 10-7, 则Kh=WaKK=; 若 25时将浓度均为0.1 molL-1的 NaCN 、 HCN溶液等体积混合后,混合后得溶液中c(HCN)=0.05 molL-1,c(NaCN)= 0.0
12、5 mol L-1, 溶 液 呈 碱 性 , 说 明NaCN 水 解 程 度 大 于HCN 的 电 离 程 度 ; 据 电 荷 守 恒 可 知c(H+)+c(Na+)c(CN-)+c(OH-), 此溶液一定有c(Na+)+c(H+)c(OH-) +c(CN-), 故 a 正确 ; 由物料守恒可知 c(HCN)+c(CN-)=0.1 molL-1, 所以 c(HCN)+c(CN-)2c(Na+), 故 b 错误 ; 若 25时将浓度均为0.1 mol L-1的 NaCN 、HCN溶液等体积混合后, 混合后得溶液中c(HCN)=0.05 mol L-1,c(NaCN)= 0.05 molL-1,
13、溶液呈碱性 , 说明 NaCN水解程度大于HCN的电离程度 ,混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度, 故 c 正确 ; 若 25时将浓度均为0.1 molL-1的 NaCN 、HCN溶液等体积混合后形成缓冲溶液, 此溶液加入少量氢氧化钠抑制水解, 促进电离 , 加入盐酸抑制电离促进水解, 溶液酸碱性变化不大 , 所以溶液的pH变化不大 ,故 d 正确。(5) 令锡粉中锡的质量分数为x, 则: Sn2+Sn4+2Fe3+2Fe2+ K2Cr2O7Mg mol ax bmolL-1L 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -
14、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 5 - 解得 x=。答案 : (1)CN-+ClO-CNO-+Cl-(2)2.4 (3) 调节废水pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀除去(4)b (5)【方法规律】 化工流程题的解题技巧解题时要迅速浏览全题产生总体印象寻找突破口注意联系大胆假设全面分析( 采用正推、逆推或中间推的方法) 验证确认。可概括为“选准题眼、突破一点、由点到面、代入检验”。3.(15分) 以 CO 、H2为原料合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H。在体积均为2 L 的三个恒容
15、密闭容器、中, 分别都充入1 mol CO 和 2 mol H2, 三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。图1 为三个容器中的反应均进行到5 min 时 H2的体积分数示意图, 其中有一个容器反应已经达到平衡状态。 CO的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图2 所示。(1)0 5 min 时间内容器中用CH3OH表示的化学反应速率为_。(2) 三个容器中一定达到平衡状态的是容器_, 此容器中反应达平衡时, 放出热量20.5 kJ,则H=_。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
16、- - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 6 - (3) 当三个容器中的反应均达到平衡状态时,CO 的转化率最低的是容器_; 平衡常数最大的是容器_。(4) 工业实际合成CH3OH生产中 , 采用图 2 中 M点而不是 N点对应的反应条件, 运用化学反应速率和化学平衡知识,同时考虑生产实际,说明选择该反应条件的理由:_ 。(5) 科研人员设计了一种新型甲醇燃料电池, 其电解质是掺杂了Y2O3的 ZrO2晶体 , 它在高温下能传导O2-。该电池工作时的负极电极反应式为_。用该电池电解饱和食盐水( 石墨电极 ), 当电路中通过1.929 104C 的电量时 ,
17、 生成标准状况下氢气的体积为_L。( 已知: 一个电子的电量是1.602 10-19C) 【解析】 (1) 设反应生成的甲醇物质的量为xmol, CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 开始 (mol): 1 2 0 转化 (mol): x 2x x 平衡 (mol): 1-x 2-2x x 到 5 min 时, 氢气的体积分数为0.2, 则=0.2, 则 x= , 则 v=0.087 5 molL-1min-1。(2) 达到平衡状态时氢气的转化率最大, 氢气的体积分数最小, 对应的氢气的体积分数最小, 所以可能达到了平衡状态。平衡时, 根据(1) 计算氢气转化量为2x=1.75 mol,放
18、出热量20.5 kJ,则转化2 mol 氢气放出热量约为23.4 kJ,则H=-23.4 kJmol-1。(3) 由图 2 可知, 升高温度CO的转化率减小 , 即向逆反应移动, 所以该反应为放热反应, 温度越高 , 反应向逆方向进行的程度越大,CO 的转化率越低 , 温度最低。由图2 可知 , 升高温度CO的转化率减小, 即向逆反应移动 , 所以该反应为放热反应, 温度越低 , 反应向正方向进行的程度越大,K越大 , 已知 I 的温度最低 , 则其K最大。(4) 相对于 N点而言 , 采用 M点,温度在 500600 K之间, 温度较高 , 反应速率较快 ,CO的平衡转化率也较高,压强为常压
19、 , 对设备要求不高。(5) 负极发生的是燃料甲醇失电子的氧化反应, 负极电极反应式为CH3OH-6e-+3O2-CO2+2H2O 。电路中通过的电量为0.2 mol,则生成标准状况下氢气的体积为2.24 L 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 7 - 答案 : (1)0.087 5 molL-1min-1(2) -23.4 kJmol-1(3) (4) 相对于 N点而言 , 采用 M点,温度在 500600
20、K之间, 温度较高 , 反应速率较快 ,CO的平衡转化率也较高,压强为常压 , 对设备要求不高(5)CH3OH-6e-+3O2-CO2+2H2O 2.24 【加固训练】N2H4( 肼) 可作为制药的原料, 也可作火箭的燃料。(1) 肼能与酸反应。N2H6Cl2溶液呈弱酸性 , 在水中存在如下反应: N2+H2ON2+H3O+平衡常数K1N2+H2ON2H4+H3O+平衡常数K2相同温度下 , 上述平衡常数K2?K1, 其主要原因是 _。(2)工 业 上 , 可 用 次 氯 酸 钠 与 氨 反 应 制 备 肼 , 副 产 物 对 环 境 友 好 , 写 出 化 学 方 程 式_ 。(3) 肼在催
21、化剂作用下分解只产生两种气体, 其中一种气体能使红色石蕊试纸变蓝色。在密闭容器中发生上述反应 , 平衡体系中肼气体的体积分数与温度关系如图1 所示。该反应的正反应H_0( 填“”或“ =”, 下同 );P2_P1。(4) 已知热化学反应方程式: 反应 :N2H4(g)N2(g)+2H2(g) H1; 反应 :N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H2。H1_H2( 填“”或“ =”); 7N2H4(g)8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g) HH=_( 用H1、H2表示 ) 。向 1 L 恒容密闭容器中充入0.1 mol N2H4, 在 30、 Ni-Pt催化剂作用下发生反应I, 测得混
22、合物体系中,( 用 y 表示 ) 与时间的关系如图2 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 8 - 0 4.0 min时间内H2的平均生成速率(H2)=_mol L-1min-1; 该温度下 , 反应I的平衡常数K=_。(5) 肼还可以制备碱性燃料电池, 氧化产物为稳定的对环境友好的物质。该电池负极的电极反应式为_; 若以肼空气碱性燃料电池为电源, 以 NiSO4溶液为电镀液,在金属器具上镀镍,开始两极质量相
23、等, 当两极质量之差为1.18 g时, 至少消耗肼的质量为_g。【解析】 (1) 弱电解质电离、离子水解等第一步水解产物对第二步有抑制作用, 所以 , 第一步平衡常数大于第二步 , 依次类推。(2) 次氯酸钠的还原产物为氯化钠, 不是氯气 , 还有水生成 ,氯化钠、水对环境都友好。(3) 从图象看出, 升高温度 ,N2H4的平衡体积分数逐渐减小, 说明正反应是吸热反应。依题意, 可逆反应为3N2H4N2+4NH3, 增大压强 , 平衡向左移动 ,N2H4体积分数增大 , 故 P1大于 P2。(4) 反应 I 是吸热反应 ,反应是放热反应; 根据盖斯定律知, 反应 I 7+反应 4=反应。设平衡
24、时 n(N2)=a,n(H2)=2a,n(N2H4)=0.1 mol-a,有:3a=3.0 (0.1 mol-a),a=0.05 mol。(H2)=0.025 mol L-1min-1,K=0.01 。(5)N2H4/ 空气在KOH溶液构成原电池,N2H4在负极上发生氧化反应,O2在正极上发生还原反应, 负极的电极反应式为 N2H4-4e-+4OH-N2+4H2O 。镀镍时阴极的反应式为Ni2+2e-Ni, 镍的相对原子质量为59, 阳极为纯镍 , 阳极的电极反应式为Ni-2e-Ni2+。设至少消耗N2H4的物质的量为n, 由电子守恒知 , 阴极质量与阳极质量之差为2n-(-2n)59 g m
25、ol-1=1.18 g,n=0.005 mol,m(N2H4)=0.005 mol32 g mol-1=0.16 g 。答案 : (1) 第一步水解生成的H3O+对第二步水解有抑制作用(2)2NH3+NaClON2H4+NaCl+H2O (3) 7H1+4H20.025 0.01 (5)N2H4-4e-+4OH-N2+4H2O 0.16 【方法规律】 原电池电极反应式、总反应式的书写方法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 9 - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -