2019-2020年高考化学二轮复习非选择题标准练六.doc

2019-2020年高考化学二轮复习非选择题标准练六可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27S-32Cl-35.5Fe-56Cu-641.(15分)亚硝酸钠可大量用于制造染料和有机合成工业。请回答下列问题:(1)亚硝酸钠能氧化酸性条件下的Fe2+,同时产生一种无色气体,该气体在空气中迅速变色。写出反应的离子方程式:_。(2)实验室拟用如图所示装置通过如下流程制备亚硝酸钠:已知:()氧化过程中,控制反应在3560条件下发生,主要反应:C6H12O6+12HNO33HOOCCOOH+9NO2+3NO+9H2O()氢氧化钠溶液吸收NO、NO2发生如下反应:NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2OA中反应温度不宜高于60,原因是_。不经过任何处理,按此流程进行,氢氧化钠溶液吸收后的溶液中除OH-外还有两种阴离子,其中一种是N,N与另一种阴离子的物质的量之比为_。B装置用于制备NaNO2,盛装的试剂除NaOH外,还可以是_。A.NaCl(aq)B.Na2CO3(aq)C.NaNO3(aq)(3)测定产品纯度:.准确称量ag产品配成100 mL溶液;.从步骤配制的溶液中移取20.00 mL加入锥形瓶中;.用cmolL-1酸性KMnO4溶液滴定至终点;.重复以上操作3次,消耗KMnO4酸性溶液的平均体积为VmL。锥形瓶中发生反应的离子方程式为_。滴定至终点的现象为_。产品中NaNO2的纯度为_(写出计算表达式)。若滴定终点时俯视读数,则测得的产品中NaNO2的纯度_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)【解析】(1)在酸性条件下,NaNO2将亚铁离子氧化成铁离子,而自身化合价降低,结合题目信息,应生成NO气体。(2)温度过高,加快HNO3分解,导致原料利用率和产率都降低;由反应式知,若没n(NO2)=9 mol,则n(NO)=3 mol,n(NaNO2)=6 mol+3 mol=9 mol,n(NaNO3)=3 mol。碳酸钠溶液显碱性,可以用碳酸钠溶液吸收NO、NO2制备亚硝酸钠。(3)酸性高锰酸钾溶液氧化N生成N、Mn2+等。若亚硝酸根离子完全反应,则滴加酸性高锰酸钾溶液使溶液为紫红色。计算时注意两点:一是单位换算;二是将体积进行换算。n(KMnO4)=mol,由电子守恒知,5n(KMnO4)=2n(NaNO2),m(NaNO2)=mol69 gmol-1。滴定终点时俯视读数,读数小于实际体积,测得标准溶液体积偏小,导致结果偏低。答案:(1)Fe2+N+2H+Fe3+NO+H2O(2)避免硝酸分解,降低原料利用率31B(3)5N+2Mn+6H+5N+2Mn2+3H2O溶液由无色变紫红色且半分钟不褪色100%偏低2.(14分)某工厂废渣的主要成分为SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3等成分,回收废渣中的金属元素的工艺流程如图所示:己知:常温下,饱和氨水的pH约为11,金属离子沉淀所需pH数据如表所示:离子以氢氧化物形式完全沉淀时所需pH氢氧化物沉淀完全溶解时所需pHFe3+3.2Al3+5.311.9Mg2+12.3(1)试剂为_,试剂为_。A.AgNO3B.NaOHC.NH3H2OD.H2SO4(2)固体C的化学式是_,溶液F中金属元素的存在形式为_。(3)写出固体A与试剂反应的化学方程式:_;F中通入过量CO2所发生的离子方程式为_。(4)加入试剂,实现溶液D到溶液F的转化,则调节溶液的pH为_。A.6B.10C.12D.13(5)25时,按(4)调节pH后测得溶液F中c(Mg2+)=5.610-10molL-1,则氢氧化镁的Ksp=_。(6)最后一步反应中涉及两种盐,其中酸式盐的溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_。【解析】废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO,当加过量稀盐酸时,SiO2和盐酸不反应,所以固体A是SiO2,Fe2O3、Al2O3、MgO和盐酸反应,所以溶液B的溶质是MgCl2、FeCl3、AlCl3、盐酸;向溶液B中加入试剂并调节溶液的pH,结合题意溶液pH=3.2时Fe3+已经沉淀完全知,加入的物质应该呈碱性,但铝离子和过量的NaOH反应生成偏铝酸盐,所以该试剂为NH3H2O;固体C是Fe(OH)3;向溶液D中加入试剂并调节溶液的pH,溶液呈强碱性溶液,该试剂为NaOH,铝元素在溶液中以Al存在,Mg2+和OH-结合生成Mg(OH)2沉淀,所以固体E是Mg(OH)2;溶液F的溶质含有NaAlO2和NaCl,向F溶液中通入过量CO2气体,NaAlO2和CO2反应生成Al(OH)3沉淀,所以G是Al(OH)3,H中含有NaCl和NaHCO3。(1)通过以上分析知,是NH3H2O、是NaOH。(2)通过以上分析知,C的化学式为Fe(OH)3,溶液F中金属元素的存在形式为Al、Na+。(3)A是二氧化硅,二氧化硅和试剂NaOH溶液反应生成硅酸钠和水,反应方程式为SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O;偏铝酸钠和过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,离子方程式为Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC。(4)加入试剂,实现溶液D到溶液F的转化,应该是镁离子沉淀而铝离子不沉淀,根据表中数据知,溶液的pH应该调节为大于12.3。(5)25时,按(4)调节pH后测得溶液F中c(Mg2+)=5.610-10molL-1,则氢氧化镁的Ksp=5.610-10(0.1)2=5.610-12。(6)最后一步反应中涉及两种盐为NaCl和NaHCO3,其中酸式盐为NaHCO3,NaHCO3中HC水解导致溶液呈碱性但水解程度较小,HC水解程度大于其电离程度,水还电离生成氢离子,所以碳酸氢钠的溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(HC)c(OH-)c(H+)c(C)。答案:(1)CB(2)Fe(OH)3Al、Na+(3)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OAl+CO2+2H2OAl(OH)3+HC(4)D(5)5.610-12(6)c(Na+)c(HC)c(OH-)c(H+)c(C)【加固训练】锂元素被誉为“能源元素”。锂及锂盐具有的优异性能和特殊功能,在化工、电子、宇航、核能、能源等领域都得到广泛应用。.锂的原子结构示意图为_;锂暴露在湿空气中时,会迅速地失去金属光泽、表面开始变黑,更长时间则变成白色。生成的化合物是氮化锂、氢氧化锂,最终生成碳酸锂。写出生成氮化锂的化学方程式_。.下面是从锂辉石(Li2OAl2O3SiO2)中提出锂的工业流程示意图。高温煅烧时的反应原理为Li2OAl2O3SiO2+K2SO4K2OAl2O3SiO2+Li2SO4Li2OAl2O3SiO2+Na2SO4Na2OAl2O3SiO2+Li2SO4锂离子浸取液中含有的金属离子为:K+、Na+、Li+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+。几种金属离子沉淀完全的pH金属离子Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2沉淀完全的pH4.79.03.210.1Li2SO4、Li2CO3在不同温度下的溶解度(g/100 g水)温度溶解度10205080Li2SO435.434.733.131.7Li2CO31.431.331.080.85(1)浸取时使用冷水的原因是_。(2)滤渣2的主要成分为_。(3)流程中分2次调节pH(pH 78和pH13),有研究者尝试只加一次浓NaOH溶液使pH13,结果发现在加饱和碳酸钠溶液沉锂后,随着放置时间延长,白色沉淀增加,最后得到的Li2CO3产品中杂质增多。Li2CO3产品中的杂质可能是_,用离子方程式表示其产生的原因_。(4)加热浓缩的作用是_。(5)洗涤Li2CO3晶体使用_。【解析】.锂的原子核外有2个电子层,各层电子数为2、1,原子结构示意图为:,Li与氮气反应生成Li3N,反应方程式为:6Li+N22Li3N。.锂辉石(Li2OAl2O34SiO2)煅烧后,冷却、研磨,有利于冷水的浸取,抽滤,得到滤渣为硅酸盐,结合锂离子浸取液中含有的金属离子、离子沉淀完全pH,可知加热NaOH浓溶液,调节溶液pH=78,Al3+、Fe3+转化为Al(OH)3、Fe(OH)3,抽滤后再加入NaOH浓溶液,调节溶液pH13,应是将Mn2+转化为沉淀,抽滤后,加热浓缩,加入饱和碳酸钠溶液,由于Li2CO3的溶解度远小于Li2SO4,会析出Li2CO3,由于Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,用热水洗涤可减少Li2CO3的损失,得到最终产物碳酸锂。(1)Li2SO4的溶解度随温度升高而减小,用冷水浸取可以提高浸取率,故用冷水浸取。(2)由上述分析可知,滤渣2为Al(OH)3、Fe(OH)3。(3)只加一次浓NaOH溶液使pH13,会使溶液中Al3+转化为Al,放置后,空气中二氧化碳与Al、水反应生成Al(OH)3,Li2CO3产品中的杂质可能是Al(OH)3,相应的离子方程式为:Al3+4OH-Al+2H2O、2Al+CO2+3H2O2Al(OH)3+C。(4)Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,加热浓缩,提高Li+浓度和溶液温度,使得Li2CO3容易析出。(5)Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,用热水洗涤可以减少碳酸锂的损耗。答案:.6Li+N22Li3N.(1)Li2SO4的溶解度随温度升高而减小,用冷水浸取可以提高浸取率(2)Al(OH)3、Fe(OH)3(3)Al(OH)3Al3+4OH-Al+2H2O2Al+CO2+3H2O2Al(OH)3+C(4)提高Li+浓度和溶液温度,使得Li2CO3容易析出(5)热水3.(14分)氮及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题,下面是氮的氧化物的几种不同情况下的转化。(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-196.6 kJmol-12NO(g)+O2(g)2NO2(g) H=-113.0 kJmol-1则SO2气体与NO2气体反应生成SO3气体和NO气体的反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。(2)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图1所示。反应在c点_(填“达到”或“未到”)平衡状态。开始时,在该容器中加入:1 mol SO2(g)和1 mol NO2(g);:1 mol SO3(g)和1 mol NO(g),则达化学平衡时,两反应的平衡常数_(填“”“=”或“”)。(3)用氢氧化钠溶液吸收氮的氧化物时发生下列反应:2NaOH+NO+NO22NaNO2+H2O2NaOH+2NO2NaNO3+NaNO2+H2O将反应混合液和氢氧化钠溶液分别加到如图2所示的电解槽中进行电解,A室产生了N2。电极是_极,B室产生的气体是_。A室发生的电极反应是_;(4)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。现有NO、NO2的混合气6L,可用同温同压下7L的NH3恰好使其完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为_。【解析】(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-196.6 kJmol-12NO(g)+O2(g)2NO2(g) H=-113.0 kJmol-1将/2-/2可得SO2(g)+NO2(g)NO(g)+SO3(g)H=-=-41.8 kJmol-1,该反应放热。(2)化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,c点对应的正反应速率显然还在改变,故一定未达平衡;容器恒容绝热,SO2(g)+NO2(g)NO(g)+SO3(g)H0,反应放热,若在该容器中加入:1 mol SO2(g)和1 mol NO2(g),则开始反应放热,温度升高平衡左移,K减小;若在容器中加入:1 mol SO3(g)和1 mol NO(g),则开始时反应吸热,温度降低平衡右移,K增大,故两反应的平衡常数。(3)通过A室产生了N2,可知A室的电解质溶液为NaNO3和NaNO2的混合溶液,N在放电为N2,则为阴极;则极为阳极,电解质溶液为NaOH溶液,OH-在极放电。电极为阴极,由于B室为NaOH溶液,且极为阳极,故在极放电的是氢氧根:4OH-4e-O2+2H2O,即产生的气体为氧气;N在阴极得电子被还原为氮气,故A室的电极方程式为2N+6e-+4H2O8OH-+N2。(4)设NO的体积为XL,NO2的体积为YL,根据混合气体的体积为6 L,则有X+Y=6与氨气反应时,NO和NO2得电子,而氨气失电子,根据得失电子数守恒可有:2X+4Y=73将两式联立即可解得X=1.5,Y=4.5,则有XY=13。答案:(1)放热(2)未到(3)阴O22N+6e-+4H2O8OH-+N2(4)13