2023高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí)第3部分訓(xùn)練非選擇題專項(xiàng)練7

PAGEPAGE4訓(xùn)練(十五)非選擇題專項(xiàng)練(7)1．黃銅礦(主要成分為CuFeS2，S為－2價(jià))是工業(yè)冶銅的主要原料，現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含SiO2)為了測(cè)定該黃銅礦的純度，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)稱取研細(xì)的黃銅礦樣品1.84g，在空氣存在下進(jìn)行煅燒，發(fā)生如下反響：3CuFeS2＋8O2eq\o(=,\s\up11(高溫))3Cu＋Fe3O4＋6SO2實(shí)驗(yàn)后d中溶液的eq\f(1,10)置于錐形瓶中，用0.0500mol·L－1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：(1)3CuFeS2＋8O2eq\o(=,\s\up11(高溫))3Cu＋Fe3O4＋6SO2中氧化產(chǎn)物是__________，當(dāng)生成0.3molSO2氣體時(shí)，轉(zhuǎn)移電子________mol。(2)將樣品研細(xì)后再反響，其目的是___________________________________，裝置C的作用是_______________________________________________________。(3)用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定d中溶液的離子方程式是_________________________，滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是_________________________________________________。(4)上述反響結(jié)束后，仍需通一段時(shí)間的空氣，其目的是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)通過(guò)計(jì)算可知，該黃銅礦的純度為____________。(6)假設(shè)將原裝置d中的試液換為Ba(OH)2溶液，測(cè)得黃銅礦純度偏高，假設(shè)實(shí)驗(yàn)操作均正確，可能的原因主要是______________________________________________________________________________________________________________。解析該實(shí)驗(yàn)原理是：根據(jù)黃銅礦空氣中煅燒產(chǎn)生的二氧化硫的量的測(cè)定(二氧化硫可以用碘水來(lái)標(biāo)定)，結(jié)合元素守恒可以確定黃銅礦的量，進(jìn)而計(jì)算其純度。(1)CuFeS2，S元素化合價(jià)為－2價(jià)；Cu元素化合價(jià)為＋2價(jià)，F(xiàn)e元素化合價(jià)為＋2價(jià)，反響后銅元素化合價(jià)降低，鐵元素化合價(jià)升高，硫元素化合價(jià)升高，氧元素化合價(jià)降低，氧化產(chǎn)物為：Fe3O4、SO2，依據(jù)電子守恒計(jì)算電子轉(zhuǎn)移總數(shù)，反響中3Cu2＋～3Cu～6e－，8O2～Fe3O4＋6SO2～32e－，生成6molSO2，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為38mol，當(dāng)生成0.3molSO2氣體時(shí)1.9mol電子。(2)將樣品研細(xì)后再反響，即增大固體的外表積，目的是使原料充分反響、加快反響速率，灼熱的銅網(wǎng)可以除去多余的氧氣。(3)用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定d中溶液的反響是二氧化硫被溴單質(zhì)氧化生成硫酸和氫溴酸，反響的離子方程式為：SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)，當(dāng)?shù)竭_(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)，二氧化硫已經(jīng)被碘單質(zhì)消耗完畢，再滴入一滴碘單質(zhì)，遇到淀粉會(huì)變藍(lán)且半分鐘不褪色，證明反響到達(dá)反響終點(diǎn)。(4)黃銅礦空氣中煅燒生成二氧化硫等一系列產(chǎn)物，完畢后仍然通入空氣，可以將產(chǎn)生的二氧化硫全部排出去，使結(jié)果精確。(5)根據(jù)滴定管的示數(shù)是上方小，下方大，可以讀出滴定管示數(shù)是20.00mL，當(dāng)?shù)竭_(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)，二氧化硫已經(jīng)被碘單質(zhì)消耗完畢，再滴入一滴碘單質(zhì)，遇到淀粉會(huì)變藍(lán)，根據(jù)反響實(shí)質(zhì)，得到：2I2～2SO2～CuFeS2，消耗掉0.05mol·L－1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液20.00mL時(shí)，即消耗的碘單質(zhì)的量為：0.05mol·L－1×0.02L=0.0010mol，所以黃銅礦的質(zhì)量是：0.5×0.0010mol×184g·mol－1×10=0.92g，所以其純度為eq\f(0.92g,1.84g)×100%=50%。(6)空氣中的CO2與Ba(OH)2反響可以生成BaCO3沉淀，此外BaSO3被氧化成BaSO4均可以導(dǎo)致沉淀的量比二氧化硫和氫氧化鋇反響生成的白色沉淀的量多。答案(1)Fe3O4、SO21.9(2)增大接觸面積，使原料充分反響、加快反響速率除去多余的氧氣(3)SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)錐形瓶中的溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色且半分鐘不褪色(4)使反響生成的SO2全部進(jìn)入d裝置中，使結(jié)果精確(5)50%(6)空氣中的CO2與Ba(OH)2反響生成BaCO3沉淀，BaSO3被氧化成BaSO42．硫單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用，請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：圖1圖2(1)一種煤炭脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形成固定下來(lái)，但產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反響，相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：①CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH=＋210.5kJ·mol－1②eq\f(1,4)CaSO4(s)＋CO(g)eq\f(1,4)CaS(s)＋CO2(g)ΔH=－47.3kJ·mol－1反響：CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)ΔH=________kJ·mol－1(2)圖1為密閉容器中H2S氣體分解生產(chǎn)H2和S2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系。圖1中壓強(qiáng)P1、P2、P3的大小順序?yàn)開_________，理由是______________________，該反響平衡常數(shù)的大小關(guān)系為K(T1)________K(T2)(填“＞〞、“=〞或“＜〞)，理由是_______________________________________________________________________________________________________________。(3)在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生反響：2SO2(g)＋O2(g)2SO3ΔH＜0①600℃時(shí)，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反響過(guò)程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖2，反響處于平衡狀態(tài)的時(shí)間段所示____________________________________________________________________。②據(jù)圖2判斷，反響進(jìn)行至20min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是__________________(用文字表達(dá))；10min到15min的曲線變化的原因可能是________(填寫編號(hào))。a．加了催化劑 b．縮小容器體積c．降低溫度 d．增加SO2的物質(zhì)的量(4)煙氣中SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，該溶液中c(Na＋)=__________(用含硫微粒濃度的代數(shù)式表示)。解析(1)利用蓋斯定律將②×4－①可得CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)ΔH=4×(－47.3kJ·mol－1)－(210.5kJ·mol－1)=－399.7kJ·mol－1。(2)H2S氣體分解生產(chǎn)H2和S2(g)的反響為2H2Seq\o(=,\s\up11(高溫))2H2＋S2，反響前后氣體體積增大，同溫度下，壓強(qiáng)越大，平衡逆向進(jìn)行，H2S轉(zhuǎn)化率減小，那么P1＜P2＜P3，溫度升高，H2S的轉(zhuǎn)化率增大，說(shuō)明正反響為吸熱反響，升溫平衡正向進(jìn)行，平衡常數(shù)增大，K(T1)＜K(T2)。(3)①反響混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變化，說(shuō)明反響處于平衡狀態(tài)，由圖可知在15～20min和25～30min出現(xiàn)平臺(tái)，各組分的物質(zhì)的量不變，反響處于平衡狀態(tài)。②由圖可知，反響進(jìn)行至20min時(shí)，平衡向正反響移動(dòng)，瞬間只有氧氣的濃度增大，應(yīng)是增大了氧氣的濃度。由圖可知，反響向正反響進(jìn)行，10min到15min反響混合物單位時(shí)間內(nèi)的變化量增大，說(shuō)明反響速率增大，10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變。a.加了催化劑，增大反響速率，故a正確；b.縮小容器體積，增大壓強(qiáng)，增大反響速率，故b正確；c.降低溫度反響速率降低，故c錯(cuò)誤；d.10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，不是增加SO2的物質(zhì)的量，故d錯(cuò)誤。(4)煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，依據(jù)溶液中電荷守恒分析，c(Na＋)＋c(H＋)=2c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(OH－)，c(H＋)=c(OH－)，得到(Na＋)=2c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))。答案(1)－399.7(2)P1＜P2＜P3反響前后氣體體積增大，增大壓強(qiáng)平衡逆向進(jìn)行＜反響是吸熱反響，升溫平衡正向進(jìn)行，平衡常數(shù)增大(3)①15～20min和25～30min②增大氧氣的濃度ab(4)2c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))3．鈦被稱為“二十一世紀(jì)金屬〞，工業(yè)上用鈦鐵礦制備金屬鈦的工藝流程如下：：鈦鐵礦主要成分與濃硫酸反響的主要產(chǎn)物是TiOSO4和FeSO4，TiOSO4遇水會(huì)水解。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：(1)操作1用到的玻璃儀器除燒杯外還有________，操作2是________、過(guò)濾，副產(chǎn)品主要成分的化學(xué)式為____________。(2)請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋將TiO2＋轉(zhuǎn)化為H2TiO3的原理_________________________________________________________________________________________。(3)鈦的復(fù)原性介于鋁和鋅之間，估計(jì)鈦能耐腐蝕的原因之一是_____________________________________________________________________，如果可從Na、Zn、Fe三種金屬中選一種金屬代替流程中的鎂，那么該金屬跟四氯化鈦反響的化學(xué)方程式是_____________________________________________。(4)電解TiO2來(lái)獲得Ti是以TiO2作陰極，石墨為陽(yáng)極，熔融CaO為電解質(zhì)，用碳?jí)K作電解槽，其陰極反響的電極反響式為______________________________。(5)為測(cè)定溶液中TiOSO4的含量，首先取待測(cè)鈦液10mL用水稀釋至100mL，加過(guò)量鋁粉，充分振蕩，使其完全反響：3TiO2＋＋Al＋6H＋=3Ti3＋＋Al3＋＋3H2O，過(guò)濾后，取出濾液20.00mL，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示劑，用________________(填一種玻璃儀器的名稱)滴加0.1000mol·L－1FeCl3溶液，發(fā)生Ti3＋＋Fe3＋=Ti4＋＋Fe2＋，當(dāng)溶液出現(xiàn)紅色到達(dá)滴定終點(diǎn)，用去了30.00mLFeCl3溶液，待測(cè)鈦液中TiOSO4的物質(zhì)的量濃度是________。解析(1)操作1為過(guò)濾，用到的玻璃儀器除燒杯外還有漏斗、玻璃棒，操作2的實(shí)驗(yàn)步驟為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，參加過(guò)量鐵屑后溶液中含有Fe2＋離子，那么過(guò)濾后可得FeSO4·7H2O(或FeSO4)，副產(chǎn)品主要成分的化學(xué)式為FeSO4。(2)加熱的目的是促進(jìn)TiO2＋水解生成H2TiO3，別離出固體加熱得到TiO2；溶液中存在平衡：TiO2＋＋2H2OH2TiO3＋2H＋，當(dāng)加熱升溫后，平衡正向移動(dòng)，生成H2TiO3。(3)鈦的復(fù)原性介于鋁與鋅之間，氧化鋁是一層致密的氧化膜，估計(jì)鈦能耐腐蝕的原因是鈦外表形成一層致密的氧化膜(或鈦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密)；活潑金屬鈉可以將金屬鈦置換出來(lái)：TiCl4＋4Naeq\o(=,\s\up11(高溫))Ti＋4NaCl，Zn和Fe都是不可以的，活潑性差。(4)因TiO2作陰極，得到電子，被復(fù)原，TiO2＋4e－=Ti＋2O2－，得到單質(zhì)Ti。(5)準(zhǔn)確滴加氯化鐵溶液可使用滴定管，氯化鐵有較強(qiáng)的氧化性，應(yīng)用酸式滴定管；設(shè)濾液Ti3＋的物質(zhì)的量為x，Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(無(wú)色)＋Fe2＋＋2H＋11x0.1000mol·L－1×0.03L解得x=0.1000mol·L－1×0.03L=0.003mol那么待測(cè)鈦液中TiOSO4的物質(zhì)的量=0.003mol×5=0.015mol根據(jù)c=eq\f(n,V)=eq\f(0.015mol,0.01L)=1.50mol·L－1。答案(1)漏斗、玻璃棒蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶FeSO4(2)溶液中存在平衡：TiO2＋＋2H2OH2TiO3＋2H＋，當(dāng)加熱升溫后，平衡正向移動(dòng)，生成H2TiO3(3)鈦外表形成一層致密的氧化膜(或鈦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密)TiCl4＋4Naeq\o(=,\s\up11(高溫))Ti＋4NaCl(4)TiO2＋4e－=Ti＋2O2－(5)酸式滴定管1.50mol·L－14．煤炭被人們譽(yù)為黑色的“金子〞，它是人類使用的主要能源之一。為了提高煤的利用率，減少有害氣體的排放，人們采取了各式各樣的方法。(1)煤的氣化和液化可以提高煤的利用率。煤的氣化技術(shù)的主要產(chǎn)物是________。煤的液化又分為____________________。將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱得到焦?fàn)t氣、煤焦油及焦炭等產(chǎn)品的技術(shù)稱為__________。(2)煤在燃燒前后及燃燒過(guò)程中均可采取措施減少有害氣體的排放。①在燃燒前，可以采用微生物脫硫技術(shù)。原理如下圖：圖示過(guò)程中Fe2＋的作用為________________。寫出Fe2＋eq\o(→,\s\up11(微生物),\s\do11(O2/H＋))Fe3＋的離子方程式：______________________________________________________________。②煤在燃燒時(shí)，進(jìn)行脫硫處理，常采用________燃燒技術(shù)，再把煤和脫硫劑參加鍋爐燃燒室，使煤與空氣在流化過(guò)程中充分混合、燃燒，起到固硫作用。常用脫硫劑的主要化學(xué)成分為__________(填化學(xué)式)。③煤在燃燒后，煙氣凈化常采用除塵技術(shù)和脫硫、脫硝技術(shù)。濕法脫硫、脫硝技術(shù)中將煙氣通入____________設(shè)備，用石灰水淋洗。解析(1)煤的氣化是煤和水蒸氣在高溫條件下反響生成一氧化碳和氫氣的過(guò)程，故主要產(chǎn)物為CO、H2；煤的液化可以分為直接液化或間接液化；將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使煤分解得到焦?fàn)t氣、煤焦油及焦炭等產(chǎn)品的技術(shù)稱為煤的干餾。(2)①根據(jù)微生物脫硫技術(shù)的原理可知，亞鐵離子先被氧化為鐵離子，后鐵離子又被復(fù)原為亞鐵離子，即亞鐵離子先被消耗后又生成，故在反響中作催化劑，亞鐵離子作復(fù)原劑，被氧氣氧化為鐵離子，氧氣在酸性條件下被復(fù)原為水，化學(xué)方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O。②在燃燒的同時(shí)進(jìn)行的脫硫技術(shù)稱為流化床燃燒技術(shù)，由于二氧化氯是酸性氧化物，所以可以加堿性氧化物CaO(或CaCO3)來(lái)加以吸收。③吸收煙氣的裝置為吸收塔。答案(1)CO、H2直接液化和間接液化煤的干餾(2)①中間產(chǎn)物，催化劑作用，加快S元素的氧化4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O②流化床CaO(或CaCO3)③吸收塔5．A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種元素，A的一種同位素可用于考古測(cè)定生物的死亡年代，B與A同周期，其s能級(jí)電子數(shù)比p能級(jí)電子數(shù)多，C原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，D與B同主族；E的原子序數(shù)為29。答復(fù)以下問(wèn)題：(1)五種元素中第一電離能最大的是________(填元素符號(hào))，其中D原子價(jià)電子排布圖為__________。(2)元素B的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)________(填“高于〞或“低于〞)元素A的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)。其主要原因是________________，A的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物中心原子的雜化軌道類型為__________。(3)BCeq\o\al(－,3)的立體構(gòu)型為________，與其互為等電子體的分子是________(寫化學(xué)式)。(4)EC在加熱條件下容易轉(zhuǎn)化為E2C。從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因____________，E原子的外圍電子排布式為________，E晶體的堆積方式為________(填序號(hào))。①簡(jiǎn)單立方堆積 ②體心立方堆枳③六方最密堆積 ④面心立方最密堆積(5)硼與D可形成一種耐磨材料F，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似(如圖)?？捎膳鸬娜寤锖虳的三溴化物高溫下在氫氣的氣氛中合成，寫出合成F的化學(xué)方程式：__________________，F(xiàn)的晶胞邊長(zhǎng)為apm，那么該晶體密度的表達(dá)式為________g·cm－3(含a、NA的式子表示，不必化簡(jiǎn))。解析A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種元素，A的一種同位素可用于考古中測(cè)定生物的死亡年代，那么A為碳元素；B與A同周期，其s能級(jí)電子數(shù)比p能級(jí)電子數(shù)多，原子核外電子數(shù)排布式為1s22s22p3，那么B為N元素；C原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故C為O元素；D與B同主族，那么D為P元素；E的原子序數(shù)為29，那么E為Cu。(1)非金屬性越強(qiáng)第一電離能越大，N元素原子2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故N元素的第一電離能最大，D為P元素，原子價(jià)電子排布式為3s23p3，原子價(jià)電子排布圖為。(2)元素A、B的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物分別為CH4、NH3，NH3分子之間存在氫鍵，沸點(diǎn)高于甲烷的，甲烷分子中C原子形成4個(gè)C—H鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，故碳原子采取sp3雜化。(3)NOeq\o\al(－,3)中N原子孤電子對(duì)數(shù)=eq\f(5＋1－2×3,2)=0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3＋0=3，立體構(gòu)型為平面三角形，與其互為等電子體的分子是SO3。(4)Cu2＋離子外圍電子排布為3d9，而Cu＋離子外圍電子排布為3d10，為全滿穩(wěn)定狀態(tài)，Cu2O更穩(wěn)定，CuO在加熱條件下容易轉(zhuǎn)化為Cu2O，Cu原子的外圍電子排布式為：3d104s1，Cu晶體的堆積方式為面心立方最密堆積。(5)硼與P可形成一種耐磨材料F，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似(如圖)，那么F為BP，可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高溫下在氫氣的氣氛中合成，合成F的化學(xué)方程式：BBr3＋PBr3＋3H2eq\o(=,\s\up11(高溫))BP＋6HBr，金剛石晶胞中C原子數(shù)目為4＋8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)=8，那么晶胞中B、P原子數(shù)目均為4，晶胞質(zhì)量為4×eq\f(11＋31,NA)g，晶胞邊長(zhǎng)為apm，那么該晶體密度為4×eq\f((11＋31),NA)g÷(a×10－10cm)3=eq\f(4×42,NA×(a×10－10)3)g·cm－3。答案(1)N(2)高于NH3分子之間存在氫鍵sp3(3)平面三角形SO3(4)Cu2＋離子外圍電子排布為3d9，而Cu＋離子外圍電子排布為3d10，為全滿穩(wěn)定狀態(tài)，Cu2O更穩(wěn)定3d104s1④(5)BBr3＋PBr3＋3H2eq\o(=,\s\up11(高溫))BP＋6HBreq\f(4×42,NA×(a×10－10)3)6．F、G都是常見的高分子材料，以下是由丙烯合成F、G的流程圖。(1)E的化學(xué)名稱是__________，所含官能團(tuán)是__________。(2)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________。(3)A→B的化學(xué)