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1、 非选择题专项练(二)第 2 页 非选择题专项练(二)26磷化铝、磷化锌、磷化钙与水反应产生高毒的 PH3气体(熔点为132，还原性强、易自燃)，可用于粮食熏蒸杀虫。卫生安全标准规定：当粮食中磷化物(以 PH3计)的含量低于 0.05 mgkg1时算合格。可用以下方法测定粮食中残留的磷化物含量：【操作流程】安装吸收装置PH3的产生与吸收转移 KMnO4吸收溶液亚硫酸钠标准溶液滴定。【实验装置】C 中盛 100 g 原粮，D 中盛有104molL1KMnO4溶液(H2SO4酸化)。请回答下列问题：(1)仪器 C 的名称是_；原粮最好先打成粉末，其原因是 _。(2)磷化钙与水反应有化学方程式为_
2、_；检查整套装置气密性良好的方法是_。(3)A 中盛装 KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体；B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液，其作用是吸收空气中的 O2，防止_；通入空气的作用是_。(4)D 中 PH3被氧化成磷酸，所发生反应的离子方程式为 _。(5)把 D 中吸收液转移至容量瓶中，加水稀释至 250 mL，取 25.00 mL 于锥形瓶中，用105molL1的 Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗 Na2SO3标准溶液 11.00 mL，则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为_mgkg1，该原粮质量_(填“合格”或“不合格”)。第 3 页 解析：(1)仪器 C 的名称是
3、三颈烧瓶；原粮打成粉末可以增大接触面积，有利于反应充分进行。(2)依据题干信息磷化钙与水反应生成氢氧化钙和磷化氢写出反应方程式；利用装置特征关闭K1、打开K2用抽气泵缓慢抽气，若观察到 A、B、D 各装置中有气泡产生则气密性良好；若在 D 左边用橡胶管和止水夹封闭、关闭 K2用压差法；或关闭分液漏斗旋塞后对 C 加热法。(3)依据装置图中装置中的试剂选择分析判断，高锰酸钾溶液是强氧化剂可以吸收空气中的还原性气体；焦性没食子酸先和碱反应，再和氧气反应可以吸收氧气，若不吸收氧气，PH3会和氧气发生反应，准确测定 PH3的含量，需要用高锰酸钾溶液全部吸收，避免产生较大误差，通入空气的作用是保证 PH
4、3全部被吸收的措施。(4)PH3被酸性高锰酸钾氧化成磷酸，高锰酸钾被还原为锰离子，结合电子守恒和电荷守恒、原子守恒配平书写得到离子方程式为：5PH38MnO424H=5H3PO48Mn212H2O。(5)收集 E 中吸收液，加水稀释至 250 mL，取 25.00 mL 于锥形瓶中用浓度为 5105 molL1 Na2SO3标准溶液滴定剩余的 KMnO4溶液，消耗 Na2SO3标准溶液 11.00 mL，依据滴定反应：2KMnO45Na2SO3 3H2SO4=2MnSO4 K2SO4 5Na2SO4 3H2O；2KMnO45Na2SO3；未反应的高锰酸钾物质的量0.011 L5105 molL
5、12525025106 molL1；与 PH3反应的高锰酸钾物质的 第 4 页 量104 molL10.02 L106 mol108 mol；根据反应5PH3 8KMnO4 12H2SO4=5H3PO4 8MnSO4 4K2SO412H2O；得到定量关系为：5PH38KMnO4；计算得到 PH3的物质的量108 mol58108 mol；则 PH3的质量分数gmol1,0.1 kg)0.008 5 mg/kg，当粮食中磷化物(以 PH3计)的含量不超过 0.05 mgkg1时，粮食质量合格，所以该原粮质量合格。答案：(1)三颈烧瓶(2)使原粮中磷化物与水充分反应(2)Ca3P26H2O=3Ca
6、(OH)22PH3 关闭 K1、打开 K2用抽气泵缓慢抽气，若观察到A、B、D 各装置中有气泡产生则气密性良好(或在 D 左边用橡胶管和止水夹封闭、关闭 K2用压差法；或关闭分液漏斗旋塞后对 C 加热法)(3)氧化装置 C 中生成的 PH3 吹出 PH3，使其全部被酸性KMnO4溶液吸收(4)5PH3 8MnO4 24H=5H3PO4 8Mn2 12H2O(5)0.008 5 合格 27用辉铜矿(主要成分为 Cu2S，含少量 Fe2O3、SiO2等杂质)制备碱式碳酸铜的流程如下：(1)辉铜矿中铜元素的价态为_。(2)滤渣的成分除了不溶性矿渣外，还有 S、_、_，写出“浸取”过程中生成 S 的离
7、子方程式_ _。(3)也可用 FeCl3代替 MnO2作浸取剂。若向 FeCl3浸取液中加入CuCl2，能加快铜元素的浸取速率，该过程的反应原理可用化学方程 第 5 页 式表示为：Cu2S2CuCl2=4CuClS；_。(4)“沉锰”时发生的反应的离子方程式为_ _。(5)滤液经结晶得到的盐主要是_(填化学式，下同)，流程中可循环的物质是_。(6)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)通过电化学反应转变而成，有关转化见下图，转化时负极的电极反应式为_。解析：流程分析：辉铜矿主要成分为 Cu2S，含少量 Fe2O3、SiO2等杂质，加入稀硫酸和二氧化锰浸取，Fe2O3与硫酸反应转化为 Fe
8、3，SiO2不溶，进入滤渣。根据(2)已知 S 单质生成，可知 Cu2S 被MnO2氧化，转化为 Cu2和 S，MnO2自身被还原为 Mn2。过滤得到滤渣为 SiO2、S、未反应完的 MnO2，滤液中含有 Fe3、Mn2、Cu2。调节溶液 pH 除去 Fe3，加入碳酸铵溶液和氨气将 Mn2沉淀为碳酸锰，过滤得到滤液，赶出氨气循环使用，得到碱式碳酸铜。(1)Cu2S 中 Cu 为1 价。(2)根据上述分析滤渣的成分还有 SiO2、MnO2。Cu2S 被 MnO2氧化，转化为 Cu2和 S，MnO2自身被还原为Mn2，方程式为：2MnO2Cu2S8H=S2Cu22Mn24H2O。(3)MnO2在流
9、程中作氧化剂，FeCl3也有强氧化性，可以氧化Cu2S。若向 FeCl3浸取液中加入 CuCl2，发生反应Cu2S2CuCl2=4CuClS，CuCl 再被 FeCl3反氧化为 CuCl2，化学方程式为：CuClFeCl3=CuCl2FeCl2。(4)沉锰除 Mn2过程中，加入 第 6 页 碳酸氢铵和氨气，生成碳酸锰沉淀，反应的离子方程式为 Mn22HCO3=MnCO3H2OCO2或 Mn2NH3HCO3=MnCO3NH4。(5)分析流程，滤液 2 中主要阴离子为硫酸根，阳离子为铵根离子，即主要溶质为硫酸铵，所以结晶后得到的盐为(NH4)2SO4。流程中存在加入氨气和赶氨的操作，所以可循环的物
10、质为氨气。(6)根据图中电子的流向可知，Cu 为负极，加入 H2S 转化 H，Cu 转化 Cu2S，所以该电极的反应为：CuH2S2e=Cu2S2H。答案：(1)1(2)SiO2 MnO2 2MnO2Cu2S8H=S2Cu22Mn24H2O(3)CuClFeCl3=CuCl2FeCl2(4)Mn22HCO3=MnCO3H2OCO2(或 Mn2NH3HCO3=MnCO3NH4)(5)(NH4)2SO4 NH3(6)CuH2S2e=Cu2S2H 28固定利用 CO2对减少温室气体排放意义重大。CO2加氢合成甲醇是 CO2综合利用的一条新途径。CO2和 H2在催化剂作用下发生反应：CO2(g)3H2
11、(g)CH3OH(g)H2O(g)H0(1)测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。下列措施能使 CO2的转化率提高的是_(填序号)。A增大压强 B升高温度 C增大 H2投料比 D用更高效的催化剂 在 220、5.0 MPa 时，CO2、H2的转化率之比为_。第 7 页 将温度从 220 降低至 160，压强从 5.0 MPa 减小至 3.0 MPa，化学反应速率将_(填“增大”“减小”或“不变”下同)，CO2的转化率将_。200 时，将 0.100 mol CO2和 0.275 mol H2充入 1 L 密闭容器中，在催化剂作用下反应达到平衡。若 CO2的转化率为 25%，则此温度
12、下该反应的平衡常数表达式 K_(只用数字填，不必计算出结果)。(2)若 H2(g)和 CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8 kJmol1和726.5 kJmol1，则由 CO2和 H2生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为_ _。(3)甲醇电解法制氢气比电解水法制氢气的氢的利用率更高、电解电压更低。电解装置如图。电源的正极为_(填序号 a 或 b)。其中阳极的电极反应式为_；标况下，每消耗 1 mol 甲醇则生成 H2的体积为_。解析：(1)正向是气体体积减小的反应，加压，平衡正向移动，CO2的转化率提高，故 A 正确；该反应为放热反应，升温有利于平衡逆向移动，CO2的转化率降低，故 B 错
13、误；增大 H2投料比有利于平衡正向移动，CO2的转化率提高，故 C 正确；使用催化剂平衡不移动，故 D 错误。答案为 AC。根据题图可知 220、5.0 MPa 时，甲醇的理论产率为 25%，CO2和 H2的投料比为 13，与反应的系数比一致，所以，CO2、H2的转化率之比相等为 11。温度越低、压 第 8 页 强越小，反应速率越小，观察图中的数据可知，在 140，2.0 MPa时，甲醇的产率高于 25%，所以二氧化碳的转化率高于 25%，即二氧化碳的转化率增大。利用三段式计算：CO2 3H2 CH3OHH2O 起始/molL1 0.1 0.275 0 0 转化/molL1 0.025 0.0
14、75 0.025 平衡/molL1 0.075 0.2 0.025 所以 Kc（CH3OH）c（H2O）c（CO2）c3（H2）(2)由 H2(g)的燃烧热 H 为285.8 kJmol1知，1 mol H2(g)完全燃 烧 生 成 1 mol H2O(l)放 出 热 量 285.8 kJ，即 H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1；同样可知，CH3OH(l)32O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H726.5 kJmol1，由盖斯定律可知，3得 CO2(g)3H2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H130.9 kJmol1。(3)根据产生图示左边应该是溶液中的氢离子得电子生成氢气，得出左边为阴极右边为阳极，故电源 a 为负极，b 为正极；阳极上发生甲醇失电子变成二氧化碳的反应，结合酸性电解质，故阳极电极反应为 CH3OHH2O6e=CO26H；每消耗 1 mol 甲醇转移 6 mol 电子，可以生成3 mol 氢气，故生成的氢气为 3 mol，第 9 页 体积为 67.2 L。答案：(1)AC 11 减小 增大 (2)CO2(g)3H2(g)CH3OH(l)H2O(l)H130.9 kJmol1(3)b CH3OHH2O6e=CO26H 67.2 L