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1、
非選擇題專項練(三)
26.Ⅰ.某興趣小組設(shè)計用鐵粉將?NO?還原為?N2(同時生成?FeO)。
已知:①濃硝酸可氧化?NO;②NaOH?溶液能吸收?NO2,不吸收?NO。
(1)裝置?A?中反應(yīng)的離子方程式是________________________。
(2)裝置的連接順序為:a→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )→d
Ⅱ.已知:硫酰氯通常條件下為無色液體,熔點為-54.1?℃,沸點為?69.1?℃,易水解
2
產(chǎn)
2、生大量白霧;易分解:SO2Cl2===SO?↑+Cl2↑,催化合成硫酰氯的實驗裝置如下圖(夾持裝
置已省略)
回答下列問題:
(3)儀器?B?的名稱是____________儀器?B?冷卻水的進口為________(填“a”或“b”)活
性炭的作用是________________________
______________________________________________________。
(4)裝置?D?除干燥氣體外,另一個作用是_________________
3、_________。若缺少?D,則
硫酰氯會水解,該反應(yīng)的化學方程式是___________________________________________。
(5)C?裝置的作用是_____________________________________。
為了防止硫酰氯分解,某同學建議將收集器?A?放在________中冷卻。
解析:Ⅰ.根據(jù)實驗原理利用?NO?被灼熱的鐵粉還原為?N2,同時生成?FeO,所以首先應(yīng)制
備純凈的干燥的?NO,利用銅與稀硝酸反應(yīng)生成?NO,由于硝酸具有揮發(fā)性,所以制得的?NO
1
中會混有硝酸和水蒸
4、氣氣體,則先通過裝置?D?除去揮發(fā)出的?HNO3?等酸性氣體,然后再通過?F
干燥,得到純凈的干燥的?NO?進入?E?中與鐵粉反應(yīng),最后處理多余的?NO,又因為?NaOH?溶液
3 2
不與?NO?反應(yīng),而濃硝酸可氧化?NO?生成?NO2,所以最終先通過?B?氧化?NO,后再通過?C?吸收。
(1)裝置?A?中銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為?3Cu+8H++2NO-===3Cu?++2NO↑+4H2O。(2)
根據(jù)以上分析,先制備?NO→除硝酸氣體→除水蒸氣→氧化鐵粉→氧化多余的?NO→NaOH?溶液
吸收,所以上述裝置接口的連接順序為?a→f→e→j→i→h→g
5、(或?g→h)→b→c→d。
Ⅱ.(3)根據(jù)裝置圖,儀器?B?為球型冷凝管,根據(jù)采用逆流的冷凝效果好,所以冷凝管中
的冷卻水進口為?a,活性炭作催化劑。(4)D?裝置的濃硫酸用來干燥氣體,防止硫酰氯水解,
同時還可以通過觀察氣泡控制氣體流速;若無?D,硫酰氯水解為硫酸和鹽酸?;瘜W方程式為:
2 C
SO2Cl2+2H2O===H?SO4+2HCl。(5)SO2Cl2?易分解放出?SO2?和?Cl2,?裝置中的堿石灰可以吸收?SO2
和?Cl2,防止空氣污染;為了防止硫酰氯分解,可將收集器?A?放在冰水中冷卻。
3 2
答案:(1)3Cu+8H++2NO-
6、===3Cu?++2NO↑+4H2O
(2)f e j i h g(或?g h) b c
(3)球形冷凝管 a 催化劑
(4)通過觀察氣泡控制氣流速度(或比例)
2
SO2Cl2+2H2O===H?SO4+2HCl
(5)吸收?SO2?和?Cl2,防止空氣污染 冰水浴
27.CoCl2·6H2O?是一種飼料營養(yǎng)強化劑。一種利用水鈷礦[主要成分為?Co2O3、Co(OH)3,
還含少量?Fe2O3、Al2O3、MnO?等]制取?CoCl2·6H2O?的工藝流程如下:
已知:①浸出液含有的陽離子主要有
7、?H+、Co2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的?pH?見下表:
沉淀物
開始沉淀
完全沉淀
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Co(OH)2
7.6
9.2
Al(OH)3
4.0
5.2
Mn(OH)2
7.7
9.8
③CoCl2·6H2O?熔點?86?℃,易溶于水、乙醚等;常溫下穩(wěn)定無毒,加熱至110~120?℃
時,失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷。
8、(1)寫出浸出過程中?Co2O3?發(fā)生反應(yīng)的離子方式______________
_____________________________________________________。
2
(2)NaClO3?的作用是_____________________________________
寫出該反應(yīng)的離子方程式______________________________;
若不慎向“浸出液”中加過量?NaClO3?時,可能會生成有毒氣體是________(填化學式)。
(3)加?Na2CO3?調(diào)?pH?至?5.2?所得沉淀為______
9、__。
(4)?萃?取?劑?對?金?屬?離?子?的?萃?取?率?與?pH?的?關(guān)?系?如?下?圖?。?加?萃?取?劑?的?目?的?是
______________;其使用的最佳?pH?范圍是(填字母代號)__________。
A.2.0~2.5
C.4.0~4.5
B.3.0~3.5
D.5.0~5.5
(5)操作?1?包含?3?個基本實驗操作是蒸發(fā)、結(jié)晶和過濾,制得的?CoCl2·6H2O?需減壓烘干
的原因是_____________________________
_
10、____________________________________________________。
解析:水鈷礦中加入鹽酸、Na2SO3?后的浸出液含有的陽離子主要有?H+、Co2+、Ca2+、Mg2
+
、Fe2+、Mn2+、Al3+等,加入?NaClO3,可以將?Fe2+氧化得到?Fe3+,然后加入?Na2CO3?調(diào)?pH?至
3
4 3 4
3
5.2,可得到?Fe(OH)3、Al(OH)3?沉淀,過濾后所得濾液中加入?NaF?除去?Ca2+、Mg2+,在用萃
取劑萃取,得到的溶液中主要含有?CoCl2,為得到?CoCl2·6H2O?
11、晶體,應(yīng)控制溫度在?86?℃以
下,加熱時要防止溫度過高而失去結(jié)晶水,可減壓烘干。(1)酸性條件下,Co2O3?和?SO2-發(fā)生
氧化還原反應(yīng)生成?Co2+、SO2-,反應(yīng)離子方程式為:Co2O3+SO2-+4H+===2Co?++SO2-+2H2O。
(2)酸性條件下,加入?NaClO3?將?Fe2+氧化為?Fe3+,便于調(diào)節(jié)?pH?轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵沉淀而除去,
反應(yīng)的離子方程式為?ClO-+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O,若不慎向“浸出液”中加過量
NaClO3?時,氯酸鈉能夠氧化氯離子反應(yīng)生成氯氣。(3)“加?Na2CO3?調(diào)?pH?至?5.2”,目的是除去
12、
鐵離子、鋁離子,將鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為?Fe(OH)3、Al(OH)3?沉淀,過濾除去。(4)根據(jù)流
程圖可知,此時溶液中存在?Mn2+、Co2+金屬離子,由萃取劑對金屬離子的萃取率與?pH?的關(guān)
系可知,調(diào)節(jié)溶液?pH?在?3.0~3.5?之間,可使?Mn2+被萃取,并防止?Co2+被萃取。(5)操作?1
包含?3?個基本實驗操作是蒸發(fā)、結(jié)晶和過濾,制得的?CoCl2·6H2O?需減壓烘干,目的是降低
烘干溫度,防止產(chǎn)品分解。
3 4
答案:(1)Co2O3+SO2-+4H+===2Co?++SO2-+2H2O
3
(2)將?Fe2+氧化成?Fe3+
13、ClO-+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O Cl2
(3)Fe(OH)3 Al(OH)3 (4)除去溶液中的?Mn2+ B
(5)降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解
3
28.甲醇是一種可再生能源,具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景,其合成反應(yīng)為 CO(g)+
2H2(g) CH3OH(g)。
(1)下表列出了一些化學鍵斷裂需要的能量數(shù)據(jù),則 CO(g)+2H2(g)
Δ?H=________。
CH3OH(g)
化學鍵 H—H
C—O
C??O??????H—O
C—H
436 3
14、43
E/kJ·mol-1 1?076
465
413
工業(yè)上用天然氣為原料合成甲醇,分為兩階段。
Ⅰ.制備合成氣:CH4+H2O(g)===CO+3H2。
(2)為解決合成氣中?H2?過量?CO?不足問題,原料氣中添加?CO2,發(fā)生反應(yīng)?CO2+H2===CO+
H2O。為了使合成氣配比最佳,理論上原料氣中甲烷與二氧化碳體積比為________。
Ⅱ.合成甲醇:實驗室進行模擬合成實驗。將?1?mol?CO?和?2?mol?H2?通入密閉容器中,
測得?CO?在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖所示:
15、
(4)平衡常數(shù)?K(b)________K(d)、正反應(yīng)速率?v(a)________v(b)(均填“大于”?小于”或“等
c(H2)
c(CH3OH)減小
(3)比較?T1、T2、T3?的大小,并說明理由______________________
_____________________________________________________。
“
于”)。
K
(5)c?點時反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)?Kp=________(kPa)-2(用數(shù)字表達式表示,?p?是用平衡分
壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(
16、6)a?點時,保持溫度不變,將密閉容器的容積壓縮到原來的一半,對平衡體系產(chǎn)生的
影響是________(填序號)。
A.c(H2)減少
B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
C.CH3OH?的物質(zhì)的量增加
D.重新平衡時
E.CH3OH?的體積分數(shù)增加
解析:(1)根據(jù)?Δ?H=反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量-生成物成鍵放出的總能量=1?076+2
×436-(3×413+343+465)=-99?kJ·mol-1。
4
Ⅰ.(2)由?CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)可以知道,理論上一氧化碳與氫氣按?n
17、(CO)∶
n(H2)=1∶2?進行反應(yīng),由反應(yīng)?CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)可以知道?1?mol?甲烷生
3
成?1?mol?CO?與?3?mol?H2,H2?過量?1?mol,過量的氫氣與二氧化碳反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)?CO2(g)+
CH3OH(g)+H2O(g)可以知道?1??mol??H2?需二氧化碳3
3H2(g) 1?mol,所以理論上原料氣中
1
甲烷與二氧化碳體積比為?1?mol∶ mol=3∶1。(3)該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平
衡逆向移動,CO?的平衡轉(zhuǎn)化率減小,所以溫度由小到大的順序為?T1
18、2
19、H3OH)?????????????? 0.35
c?點時反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)?Kp=????????? =?? ×
p(CO)p2(H2) 0.63 2.3
?1.3 ?
è2.3
2.3 0.65×? ×104÷
2
0.35
2.3 1.3
2=
?
。
(6)
c(CH3OH)減小,D??正確;平衡右移??CH3OH
2 (6)CDE
c
針對反應(yīng)?CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),保持溫度不變,將密閉容器的容積壓縮到原來的
一半,相當于加壓過程,平衡右移,氫氣的物質(zhì)的量減少,但濃度增大,所以?(H2
20、)增大,A
B
錯誤;體積變小,各物質(zhì)濃度增大,正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快,?錯誤;體積縮
1
小,壓強增大,平衡右移,CH3OH?的物質(zhì)的量增加,C?正確;將容器的容積壓縮到原來的2,
壓強增大,正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,CH3OH?的物質(zhì)的量增加,濃度
增大,氫氣的物質(zhì)的量減少,但濃度增大;故有?c(H2)
的物質(zhì)的量增加,CH3OH?的體積分數(shù)積分數(shù)增加,E?正確;正確答案:CDE。
答案:(1)-99?kJ·mol-1 (2)3∶1
(3)T1