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1、综合大题规范练(四)必做题26工业上利用碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有Fe、Mg、Ca的碳酸盐，Cu、Ni、Al的氧化物及少量不溶杂质)制备硫酸锰，其工艺流程如图：请回答下列问题：(1)“酸浸”中MnCO3溶解的离子方程式为_。为提高“酸浸”速率，下列措施不可行的是_(填字母)。A升温B采用高压氧酸浸C使用98%的浓硫酸D将矿石粉碎成小块(2)“除铝铁”步骤中加入MnO2发生反应的离子方程式为_。(3)加入氨水调节pH与铝铁去除率、锰损失率的关系如图所示，则应调节的pH范围为_(填字母)。A12B23C34 D45已知在此条件下Mn2不会产生沉淀，推测锰元素损失的可能原因是_。(4)“
2、除铜镍”步骤可以加入硫化铵将Cu、Ni元素除去，其缺点是_。造成锰元素损失，产率下降。实际生产采用SDD代替。(5)“结晶分离”步骤所得滤渣主要成分是_。(6)为确定所得硫酸锰中含有的结晶水，称取纯化后的硫酸锰晶体8.45 g，加热至完全脱去结晶水，固体减重0.9 g，则该硫酸锰晶体的化学式为_。答案(1)MnCO32H=Mn2CO2H2OC(2)MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O(3)DAl(OH)3、Fe(OH)3形成胶体吸附Mn2(4)可能生成MnS(5)MgSO4、CaSO4(6)MnSO4H2O解析(1)“酸浸”中MnCO3与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳、水，反应的离子方程
3、式为MnCO32H=Mn2CO2H2O；98%的浓硫酸中氢离子浓度小，使用98%的浓硫酸不能加快酸浸的速率。(3)根据加入氨水调节pH与铝铁去除率、锰损失率的关系图知，pH范围为45时，铝铁去除率高、锰损失率低；锰元素损失的原因可能是Al(OH)3、Fe(OH)3形成胶体吸附Mn2。(4)“除铜镍”步骤可以加入硫化铵将Cu、Ni元素除去，其缺点是可能生成MnS沉淀，造成锰元素损失，产率下降。(5)根据流程图，“结晶分离”步骤前的溶液中含有杂质MgSO4、CaSO4，所以“结晶分离”的滤渣主要成分是MgSO4、CaSO4。(6)设硫酸锰晶体的化学式是MnSO4xH2O，则8.450.9，解得x1
4、，则该硫酸锰晶体的化学式为MnSO4H2O。27硫代硫酸钠是一种常见化学试剂，临床医学上用于氰化物、砷、铋、碘、汞、铅等中毒治疗。实验室用SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备Na2S2O35H2O。回答下列问题：.提纯Na2S。已知Na2S常温下微溶于酒精，加热时溶解度迅速增大，杂质不溶于酒精。在如图装置圆底烧瓶中放入工业级Na2S，并加入一定量的酒精和少量水。待烧瓶中固体不再减少时，停止加热，将烧瓶取下，立即趁热过滤，再冷却结晶，抽滤。将所得固体洗涤、干燥，得到Na2S晶体。(1)图中冷凝管的作用是_，步骤中趁热过滤的目的是_。.利用如图装置合成硫代硫酸钠(夹持装置已略去)。(
5、2)装置中单向阀的作用是_，三颈烧瓶中生成Na2S2O3的化学方程式为_，充分反应后将三颈烧瓶中溶液进行一系列操作得到Na2S2O35H2O晶体。.测定产品纯度。准确称取w g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.1 molL1碘的标准溶液滴定。反应原理为I22S2O=S4O2I。(3)滴定至终点时，滴定终点的现象是_。滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为_mL，样品纯度为_(设Na2S2O35H2O相对分子质量为M)。(4)硫代硫酸钠晶体中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂实验，检测产品中是否存在Na2SO4杂质，简要说明实验操作、现象和结论：_
6、。(可供选择的试剂有：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。答案(1)冷凝回流，防止酒精挥发增大Na2S的溶解度，减少Na2S的损失(2)防止倒吸2Na2S4SO2Na2CO3=3Na2S2O3CO2(3)溶液由无色变蓝色，且30秒内不褪色18.10100%(4)取少量产品溶于足量的稀盐酸中，静置，取上层清液，滴加氯化钡溶液，若出现白色沉淀，说明产品中含有Na2SO4杂质解析(2)中硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，三颈烧瓶中发生的化学反应有SO2Na2CO3=Na2SO3CO2、2Na2S3SO2=2Na2SO33S、Na2SO3S=Na2S2O3，总反应为2Na2S4SO
7、2Na2CO3=3Na2S2O3CO2；氢氧化钠用来吸收多余的二氧化硫，装置中单向阀的作用是防止尾气处理时由于内部压强减小引起倒吸。(3)Na2S2O3反应完毕，加入最后一滴碘的标准液遇淀粉变蓝色，滴定至终点时的现象是溶液由无色变为蓝色，且30秒内不褪色。由图可知，开始液面读数为0.00，滴定终点液面读数为18.10 mL，则消耗标准液的体积为18.10 mL，由I22S2O=S4O2I可知，n(Na2S2O3)2n(I2)218.10103 L0.1 molL13.620103 mol，故样品纯度为100%100%。28.研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。某化学小组查阅资料
8、知2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：2NO(g)N2O2(g)(快)H10v1正k1正c2(NO)，v1逆k1逆c(N2O2)N2O2(g)O2(g)2NO2(g)(慢)H2”“”或“”)。(4)工业上也可用电解法处理氮氧化物的污染。电解池如图所示，阴阳电极间是新型固体氧化物陶瓷，在一定条件下可传导O2。该电解池阴极的电极反应式是_。.在一定温度、压强下，向密闭容器中投入一定量N2和H2，发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H(4)2NO28e=N24O2(5)ad该反应是放热反应，温度过高，反应物的转化率下降，温度过低，反应速率过慢；且催化剂在一定温度范围内活性
9、最强解析.(1)2NO(g)N2O2(g)；N2O2(g)O2(g)2NO2(g)，而目标反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)可以由反应而得，根据盖斯定律可知HH1H2。(2)由反应达平衡状态，所以v1正v1逆、v2正v2逆，所以v1正v2正v1逆v2逆，即k1正c2(NO)k2正c(N2O2)c(O2)k1逆c(N2O2)k2逆c2(NO2)，则K。(3)根据电荷守恒c(NH)c(H)c(NO)c(NO)c(OH)，而甲基橙呈红色，说明溶液呈酸性，c(H)c(OH)，所以c(NO)c(NO)c(NH)。(4)O2在阳极发生氧化反应，而氮的氧化物在阴极发生还原反应，所以气体NO2在阴极发生
10、还原反应生成氮气，电极反应式：2NO28e=N24O2。.(5)该反应是一个气体分子总数减小的反应，其他条件不变时，压缩容器体积，压强增大，平衡正向移动，反应速率加快并提高了氢气的转化率，a正确；该反应是放热反应，其他条件不变时，升高反应体系温度，平衡逆向移动，氢气转化率下降，b错误；使用催化剂不能改变平衡转化率，c错误；保持容器体积不变，充入一定量的氮气，反应物浓度增加，反应速率加快，平衡正向移动，氢气转化率增大，d正确。N2(g)3H2(g)2NH3(g)HBrS，故B正确；Mg原子3s轨道为全充满稳定状态，半径又较小，第一电离能高于Na的，它们失去1个电子后，Na的最外层电子排布为2s2
11、2p6，Mg的最外层电子排布为3s1，Na是稳定结构，第二电离能远高于Mg的，故C正确；水分子间存在氢键，故H2O的熔沸点大于H2S的熔沸点，稳定性属于化学性质，与氢键无关，由共价键决定，故D错误。(5)Fe2处于晶胞的顶点、面心以及A位置立方体的体心，O2位于A、B小立方体的内部，每个小立方体内部各有4个，Fe3处于晶胞B位置小立方体内部，晶胞中Fe原子数目为4864424，O原子数目为4832，故Fe、O原子数目之比为243234，故氧化物的化学式为Fe3O4。晶胞相当于有8个“Fe3O4”，晶胞质量为 g，晶体密度为 gcm3。36莽草酸(E)主要作为抗病毒和抗癌药物中间体，作为合成治疗
12、禽流感药物达菲(Tamiflu)的主要原料之一。其合成路线如下：回答下列问题：(1)A的化学名称是_。D的分子式为_。莽草酸(E)中含氧官能团的名称是_。(2)的化学反应类型为_。(3)C与足量NaOH稀溶液反应的化学方程式为_。(4)设计步骤、的目的是_。(5)F是B的一种同分异构体，能与FeCl3溶液发生显色反应且核磁共振氢谱只有两组峰，则F的结构简式为_。(6)有机材料G(属降冰片烯酸类，结构简式：)用作医药中间体，依据题中合成路线设计以A(CH2CHCOOH)和为起始原料制备G的合成路线(无机试剂任选)：_。答案(1)丙烯酸C13H18O6羧基、羟基(2)加成反应(3)3NaOH2CH3COONaH2O(4)保护羟基(5)(6)解析(3)C中官能团有碳碳双键、酯基、羧基，能与NaOH以13比例反应，化学方程式为3NaOH2CH3COONaH2O。(5)F能与FeCl3溶液发生显色反应且核磁共振氢谱只有两组峰，则F含有酚羟基，其中的取代基呈对称结构，其结构简式为。