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1、(廣東專版)2022高考化學二輪復習 第二部分 非選擇題專項練(一)
26.由一種短周期金屬元素和一種非金屬元素組成的化合物X可與水發(fā)生復分解反應。某校興趣小組用如圖裝置(夾持裝置略去)對其進行探究實驗。
(1)儀器G的名稱是____________,B中紅色石蕊試紙變藍,則單質(zhì)M的電子式為________________________________________。
(2)化合物X中含組成單質(zhì)M的元素質(zhì)量分數(shù)為16.9%,寫出X與水反應的化學方程式:__________________________________
_____________________________
2、________________________。
(3)C中的試劑名稱為__________________。
(4)實驗時,裝置D中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象為________________
______________________________________________________。
(5)裝置E中試劑Z為__________(填化學式),裝置E的作用是
_____________________________________________________。
(6)若不通過E、F兩裝置,請設計實驗方案證明D中發(fā)生了反應(不通過觀察D中固體顏色發(fā)生變化):____
3、___________________
_____________________________________________________。
(7)若裝置A中固體樣品含有雜質(zhì)(雜質(zhì)不參與反應),某同學通過測定F中單質(zhì)M在標準狀況下的體積和固體樣品的質(zhì)量,以確定固體樣品中X的質(zhì)量分數(shù),判斷該方案是否可行,并說明原因:
______________________________________________________。
解析:(1)儀器G的名稱是分液漏斗;B中紅色石蕊試紙變藍,則產(chǎn)生氨氣,氨氣與氧化銅加熱反應生成單質(zhì)M為氮氣,其電子式為∶N??N∶。(2)化合物X中含氮元
4、素質(zhì)量分數(shù)為16.9%,X應該為氮與活潑金屬形成的氮化物,則=83,=23,則X為Na3N,Na3N與水反應的化學方程式為:Na3N+3H2O===3NaOH+NH3↑。(3)C中的試劑用于干燥氨氣,名稱為堿石灰。(4)實驗時,裝置D中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象為黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色,硬質(zhì)玻璃管末端有水珠凝結。(5)裝置E中試劑Z為CCl4,裝置E的作用是吸收未反應的NH3,并防止倒吸。(6)若不通過E、F兩裝置,稱量反應前后硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量,通過固體質(zhì)量的變化證明D中發(fā)生了反應(不通過觀察D中固體顏色發(fā)生變化)。(7)若裝置A中固體樣品含有雜質(zhì)(雜質(zhì)不參與反應),某同學通過測定F中單質(zhì)M在
5、標準狀況下的體積和固體樣品的質(zhì)量,以確定固體樣品中X的質(zhì)量分數(shù),方案不可行,因為裝置A中生成的氨氣不可能完全與CuO反應。
答案:(1)分液漏斗 ∶N??N∶
(2)Na3N+3H2O===3NaOH+NH3↑ (3)堿石灰
(4)黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色,硬質(zhì)玻璃管末端有水珠凝結
(5)CCl4 吸收未反應的NH3,并防止倒吸
(6)稱量反應前后硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量
(7)不可行,因為裝置A中生成的氨氣不可能完全與CuO反應
27.利用工業(yè)煉鉛產(chǎn)生的鋅灰(主要成分為ZnO、PbO、FeO、MnO2、CuO)可回收制備ZnCl2,工藝流程如下:
回答下列問題:
(
6、1)“浸取”實驗中,反應體系的溫度、反應時間對錳脫除效果的影響如下表,則適合的溫度和反應時間分別是________、________。
表1 溫度對錳脫除效果的影響
溫度/℃
ρ(Mn2+)/mg·L-1
除錳率/%
10
0.325
87.9
30
0.341
89.5
50
0.424
84.3
70
0.646
76.1
表2 反應時間對錳脫除效果的影響
時間/h
ρ(Mn2+)/mg·L-1
除錳率/%
1.0
0.995
63.1
1.5
0.794
70.6
2.0
0.328
87.9
2.5
0.325
8
7、7.9
(2)“濾渣1”的主要成分是____________。
(3)H2O2溶液的作用是__________________________________,
已知“濾渣2”的主要成分是Fe(OH)3,則氧化鋅的作用是______________________________?!爸脫Q”實驗中發(fā)生的反應的離子方程式有Zn+Pb2+===Pb+Zn2+、_________________________。
(4)由鋅灰制取金屬鋅可采用堿溶解,然后電解浸取液,已知:ZnO溶于NaOH溶液中生成[Zn(OH)4]2-,則陰極的電極反應為
_________________________
8、____________________________。
(5)ZnCl2晶體溶解于飽和Na2CO3溶液中,得到6.46 g的堿式碳酸鋅[Znx(CO3)y(OH)z],為了測定其組成,充分加熱分解,產(chǎn)生的氣體依次通入濃硫酸和堿石灰,質(zhì)量分別增重了0.72 g和0.88 g,則該堿式碳酸鋅的化學式為_____________________________________。
解析:(1)“浸取”實驗中,根據(jù)表中反應體系的溫度、反應時間對錳脫除效果的數(shù)據(jù)可知,浸出率較高的適合的溫度和反應時間分別是30 ℃、2.0 h。(2)MnO2不溶于稀鹽酸,故“濾渣1”的主要成分是MnO2;(3)H2
9、O2溶液的作用是將Fe2+氧化為Fe3+,已知“濾渣2”的主要成分是Fe(OH)3,則氧化鋅的作用是調(diào)節(jié)pH將Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去;“置換”實驗中利用鋅置換出未處理的金屬性弱的金屬,發(fā)生的反應的離子方程式有Zn+Pb2+===Pb+Zn2+、Zn+Cu2+===Zn2++Cu。(4)陰極堿性條件下[Zn(OH)4]2-得到電子產(chǎn)生Zn,電極反應為[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn+4OH-。(5)濃硫酸增重為分解生成水的質(zhì)量,水的物質(zhì)的量為=0.04 mol,則n(OH-)=0.08 mol,堿石灰增重為分解得到二氧化碳的質(zhì)量,二氧化碳物質(zhì)為=0.02 mol,則n(CO)=0.02
10、mol,結合電子守恒,可知n(Zn2+)=×(0.08 mol+0.02 mol×2)=0.06 mol,則x∶y∶z=0.06∶0.02∶0.08=3∶1∶4,故該堿式碳酸鋅的化學式為:Zn3CO3(OH)4。
答案:(1)30 ℃ 2.0 h (2)MnO2
(3)將Fe2+氧化為Fe3+ 調(diào)節(jié)pH將Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去 Zn+Cu2+===Zn2++Cu
(4)[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn+4OH-
(5)Zn3CO3(OH)4
28.碳熱還原法廣泛用于合金及材料的制備。回答下列問題:
(1)某種制備氮氧化鋁的反應原理為23Al2O3+15C+5N2===2Al
11、23O27N5+15CO,產(chǎn)物Al23O27N5中氮的化合價為________,該反應中每生成1 mol Al23O27N5,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為____________。
(2)真空碳熱冶得法包含很多反應,其中的三個反應如下:
Al2O3(s)+3C(s)===Al2OC(s)+2CO(g) ΔH1
2Al2OC(s)+3C(s)===Al4C3(s)+2CO(g) ΔH2
2Al2O3(s)+9C(s)===Al4C3(s)+6CO(g) ΔH3
①ΔH3=________________(用ΔH1、ΔH2表示)。
②Al4C3可與足量鹽酸反應制備種最簡單的烴。該反應的化學方程式為_
12、__________________________________________________。
(3)下列是碳熱還原制錳合金的三個反應,CO與CO2平衡分壓比的自然對數(shù)值(ln K=2.303 1 gK)與溫度的關系如圖所示(已知Kp是用平衡分壓代替濃度計算所得的平衡常數(shù),分壓=總壓×氣體的物質(zhì)的量分數(shù))。
Ⅰ.Mn3C(s)+4CO2(g)3MnO(s)+5CO(g) Kp(Ⅰ)
Ⅱ.Mn(s)+CO2(g)MnO(s)+CO(g) Kp(Ⅱ)
Ⅲ.Mn3C(s)+CO2(g)3Mn(s)+2CO(g) Kp(Ⅲ)
①ΔH>0的反應是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“
13、Ⅲ”)。
②1 200 K時,在一體積為2 L的恒容密閉容器中有17.7 g Mn3C(s)和0.4 mol CO2,只發(fā)生反應Ⅰ,5 min后達到平衡,此時CO的濃度為0.125 mol·L-1,則0~5 min內(nèi)v(CO2)=____________。
③在一體積可變的密閉容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g),只發(fā)生反應Ⅱ,下列能說明反應Ⅱ達到平衡的是________(填標號)。
A.容器的體積不再改變
B.固體的質(zhì)量不再改變
C.氣體的總質(zhì)量不再改變
④向恒容密閉容器中加入Mn3C并充入0.1 mol CO,若只發(fā)生反應Ⅲ,則在A點反應達到平衡,當容器的總壓
14、為a kPa時,CO的轉(zhuǎn)化率為________;A點對應溫度下的Kp(Ⅲ)=________。
解析:(1)反應23Al2O3+15C+5N2===2Al23O27N5+15CO中,產(chǎn)物Al23O27N5中氮的化合價為-3價,該反應中每生成1 mol Al23O27N5,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為5×3NA=15NA。(2)已知Ⅰ、Al2O3(s)+3C(s)===Al2OC(s)+2CO(g) ΔH1
Ⅱ、2Al2OC(s)+3C(s)===Al4C3(s)+2CO(g) ΔH2
Ⅲ、2Al2O3(s)+9C(s)===Al4C3(s)+6CO(g) ΔH3
①根據(jù)蓋斯定律,由Ⅰ×2+Ⅱ得反應Ⅲ
15、,則ΔH3=2ΔH1+ΔH2;②Al4C3可與足量鹽酸反應制備一種最簡單的烴CH4,根據(jù)質(zhì)量守恒配平可得反應的化學方程式為Al4C3+12HCl===4AlCl3+3CH4↑。(3)①由圖中信息可知,反應Ⅲ升高溫度,ln K增大,則K增大,平衡正向移動,正反應為吸熱反應,ΔH>0;②0~5 min內(nèi)v(CO2)=v(CO)=×=0.02 mol·L-1·min-1;③反應Ⅱ.Mn(s)+CO2(g)MnO(s)+CO(g)為氣體體積不變的放熱反應,根據(jù)“變量不變達平衡”進行判斷。反應為氣體不變的反應,反應過程容器的體積不是變量,不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),選擇A不選;反應是一個固體質(zhì)量增大的反
16、應,固體的質(zhì)量為變量,當固體的質(zhì)量不再改變說明達到平衡狀態(tài),選項B選;反應是一個氣體質(zhì)量減小的反應,氣體的總質(zhì)量為變量,當不再改變說明達平衡狀態(tài),選項C選。答案選BC。④向恒容密閉容器中加入Mn3C并充入0.1 mol CO,若只發(fā)生反應Ⅲ,則在A點反應達到平衡,ln =2.303 1 gK=0,則c(CO)=c(CO2),當容器的總壓為a kPa時,CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=33.3%,A點對應溫度下的Kp(Ⅲ)==0.5a kPa。
答案:(1)-3 9.03×1024(或15NA)
(2)①2ΔH1+ΔH2?、贏l4C3+12HCl===4AlCl3+3CH4↑
(3)①Ⅲ?、?.02 mol·L-1·min-1 ③BC
④33.3% 0.5a kPa