1、非选择题规范练五1LiFePO4可作为新型锂离子电池的正极材料。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2杂质)为主要原料生产TiOSO4，同时得到的绿矾(FeSO47H2O)与磷酸和LiOH反应可制备LiFePO4, LiFePO4的制备流程如下图所示：请回答下列问题：(1)酸溶时 FeTiO3与硫酸反应的化学方程式可表示为_。(2)加铁屑还原的目的是_，过滤前需要检验还原是否完全，其实验操作可描述为_。(3)“反应”需要按照一定的顺序加入FeSO4溶液、磷酸和LiOH，其加入顺序应为_，其理由是_。(4)滤渣中的铜提纯后可用于制取Cu2O，Cu2O是一种半导体材料，
2、基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2CuH2OCu2OH2。则该装置中铜电极应连接直流电源的_极，石墨电极的电极反应式为_，当有0.1 mol Cu2O生成时电路中转移_mol电子。答案(1)FeTiO32H2SO4=FeSO4TiOSO42H2O(2)把铁离子还原为亚铁离子，置换出铜取少量反应液于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，如果溶液变红色，说明还原没有完全，如果溶液不变红色，说明还原已经完全(3)磷酸、硫酸亚铁溶液、LiOH先加磷酸，在酸性环境可以抑制亚铁离子的水解、氧化，又避免生成氢氧化铁沉淀(4)正2H2O2e=H22OH0.2解析(4)根据电解总反应：
3、2CuH2OCu2OH2可知，Cu发生氧化反应，作阳极，应与电源的正极相连；石墨电极为电解池的阴极，发生还原反应，电极反应式为2H2O2e=H22OH；根据该反应可知2eCu2O，所以当有0.1 mol Cu2O生成时电路中转移0.2 mol电子。2实验室制备苯甲酸乙酯的反应装置示意图和有关数据如下：相对分子质量密度/ gcm3沸点/水中溶解性苯甲酸1221.266249微溶乙醇460.78978.3溶苯甲酸乙酯1501.045213难溶环己烷840.77980.8难溶环己烷、乙醇和水可形成共沸物，其混合物沸点为62.1 。合成反应：向圆底烧瓶中加入6.1 g苯甲酸、20 mL无水乙醇、25
4、mL环己烷和2片碎瓷片，搅拌后再加入2 mL浓硫酸。按图组装好仪器后，水浴加热回流1.5 h。分离提纯：继续水浴加热蒸出多余乙醇和环己烷，经分水器放出。剩余物质倒入盛有60 mL冷水的烧杯中，依次用碳酸钠、无水氯化钙处理后，再蒸馏纯化，收集210213 的馏分，得产品5.0 g。回答下列问题：(1)仪器A的名称为_，冷却水应从_(填“a”或“b”)口流出。(2)加入环己烷的目的是_。(3)合成反应中，分水器中会出现分层现象，且下层液体逐渐增多，当下层液体高度超过距分水器支管约2 cm时开启活塞放出少量下层液体。该操作的目的为_。(4)实验中加入碳酸钠的目的是_；经碳酸钠处理后，若粗产品与水分层
5、不清，可采取的措施为_。(5)在该实验中，圆底烧瓶的容积最适合的是_(填字母)。A50 mL B100 mLC200 mL D300 mL(6)本实验的产率为_。答案(1)球形冷凝管b(2)在较低温度下除去产物水，提高产率(3)确保乙醇和环己烷及时返回反应体系而下层水不会回流到体系中(4)中和苯甲酸和硫酸加氯化钠进行盐析(5)B(6)66.7%解析(1)由仪器的结构特征，可知A为球形冷凝管；在本实验中冷凝管的作用为将气体冷凝为液体，水的流向应逆流效果更好，所以冷凝水应从b口流出。(2)根据已知信息“环己烷、乙醇和水可形成共沸物，其混合物沸点为62.1 ”，所以环己烷在合成反应中的作用为在较低温
6、度下带出生成的水，促进酯化反应向右进行，提高产率。(3)分水器中上层是油状物，下层是水，当油层液面高于支管口时，油层会沿着支管流回烧瓶，即达到了反应物冷凝回流，提高产率的目的。当下层液面高度超过距分水器支管约2 cm时，应开启活塞，放出水，避免水层升高流入烧瓶。(4)合成反应结束，烧瓶中主要有苯甲酸乙酯(产物)、苯甲酸(未反应完)、硫酸(催化剂)、乙醇、环己烷，水浴加热除去乙醇和环己烷，剩余的物质主要为苯甲酸乙酯、苯甲酸、硫酸。加入碳酸钠可中和苯甲酸、硫酸，生成易溶于水的盐，溶液分层。经碳酸钠处理后，若粗产品与水分层不清，可加入食盐，进一步降低酯的溶解，即为盐析。然后用分液漏斗分出有机层，加入
7、无水氯化钙吸收部分的水，再进行蒸馏，收集210213 的馏分。(5)加入圆底烧瓶中6.1 g苯甲酸，根据表格中的密度可估计苯甲酸约为5 mL，所以圆底烧瓶中溶液的体积约为(520252)mL52 mL，而烧瓶所能盛放的溶液的体积不超过烧瓶的，所以选择100 mL的烧瓶，故选B。(6)m(乙醇) 0.789 gmL120 mL15.78 g；m(苯甲酸)6.1 g；设理论产量为x，则有：122 g46 g150 g6.1 g15.78 g(过量) x则有122 g150 g6.1 gx，解得x7.5 g。产率100%100%66.7%。3.汽车尾气中含有NO、CO等有害物质，其中NOx会引起光化
8、学烟雾等环境问题。NH3SCR技术是去除NOx最为有效的技术之一：在催化剂条件下，以NH3或尿素将尾气中NOx还原为N2从而降低污染。(1)汽车燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因_(用化学方程式表示，该反应为为可逆反应)；汽车启动后，汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，试分析其原因_。(2)NH3去除尾气中的NOx，当V(NO)V(NO2)11时称为“快速SCR 反应”，该反应化学方程式为_；合成NH3所用原料气H2，可用天然气为原料制得，有关反应能量变化如下所示。CO(g)O2(g)=CO2 (g)H1282.0 kJmol1 H2(g)O2(g)=H2O (g)H2241.8
9、 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H3836.3 kJmol1则用CH4(g)和H2O(g)反应制得H2(g)和CO(g)的热化学方程式为_。(3)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理如图所示，则：Pt电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)；NiO电极上的电极反应式为_。(4)研究发现，将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)。在一定温度下，于2 L的恒容密闭容器中充入0.1 mol NO和0.3 mol CO发生该反应，测得不同时间容器内的压强(p)与起始压强(p0
10、)的比值(p/p0)如下表。时间/t0 min2 min5 min10 min13 min15 min比值(p/p0)10.970.9250.900.900.9005 min内，该反应的平均反应速率v(NO)_。(5)将上述反应的CO2与NH3为原料合成尿素，能够实现节能减排：2NH3(g)CO2(g)=NH2CO2NH4(s)；NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)H2O(g)对于上述反应在密闭容器中将过量NH2CO2NH4固体于300 K下分解，平衡时pH2O(g)为a Pa，若反应温度不变，将体系的体积增加50%，至达新平衡的过程中pH2O(g)的取值范围是_(用含a的式子表示)
11、。答案(1)N2O22NO温度升高，反应速率加快(2)2NH3NONO2=2N23H2OCH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H171.1 kJmol1(3)还原NO2eO2=NO2(4)0.006 molL1min1(5)apH2Oa解析(1)氮气与氧气在高温下反应生成NO，反应方程式为：N2O22NO；温度升高，反应速率加快，单位时间内NO排放量越大。(2)由氧化还原反应的规律可知反应的方程式为：2NH3NONO2=2N23H2O；CH4(g)和H2O(g)反应制得H2(g)和CO(g)的方程式为CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)，由盖斯定律可得其反应的焓变HH33
12、H2H1171.1 kJmol1。(3)由题知Pt电极上发生还原反应，电极反应式为O24e=2O2，NiO电极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为NO2eO2=NO2。(4)由表格数据可知，5 min时，0.925，根据阿伏加德罗定律推论，同温和同体积时0.925， 2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)初始/mol 0.1 0.3 0 0变化/mol 2x 2x x 2x5 min/mol 0.12x 0.32x x 2x(0.4x)0.400.925，解得x0.03v(NO)0.006 molL1min1。(5)将体系的体积增加50%，则pH2O(g)变为 Pa，且平衡正向
13、移动，最终H2O的平衡浓度与原平衡相同，在新平衡条件下pH2O(g)又等于a Pa，故PapH2O(g)a Pa。4已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于短周期。A是原子半径最小的元素；B的基态原子中电子占有三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；E有“生物金属”之称，E4和氩原子的核外电子排布相同。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，A、B两种元素组成的原子个数之比为11的化合物N是常见的有机溶剂。请回答下列问题(答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)：(1)
14、A2D2分子的电子式为_，E的基态原子的外围电子排布式为_。(2)A、B、C、D四种元素中电负性大小顺序的是_。(3)单质B与C的最高价氧化物的水化物的浓溶液微热反应，其化学方程式为_。(4)下列叙述正确的是_(填字母)。aM是极性分子，N是非极性分子bM和BD2分子中的中心原子均采用sp2杂化cN分子中含有6个键和1个键dBD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低(5)已知：a.E的一种化合物Q，其晶胞结构如图所示b已知：Q(s)2Cl2(g)=ECl4(l)D2(g)H140 kJmol1；2B(s)D2(g)2BD(g)H221 kJmol1写出物质Q和焦炭、氯气反应生成液态ECl4(l
15、)和BD气体的热化学方程式：_。(6)在0.5 L的密闭容器中，一定量的C2和A2进行如下化学反应：C2(g)3A2(g)=2CA3(g)H ”“ ”或“ ”“ ”或“ NCH(3)C4HNO3(浓)CO24NO22H2O(4)ad(5)TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H81 kJmol1(6)解析已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于短周期。A是原子半径最小的元素，则A是H；B的基态原子中电子占有三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，所以B是C；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，则D是O，所以C是N；E
16、有“生物金属”之称，E4和氩原子的核外电子排布相同，则E的原子序数是22，即E是Ti。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，则M是HCHO。A、B两种元素组成的原子个数之比为11的化合物N是常见的有机溶剂，则N是苯。(4)甲醛是极性分子，苯是非极性分子，a正确；甲醛是平面形结构，中心原子采用sp2杂化，CO2分子是直线形结构，中心原子采用sp杂化，b错误；苯分子中含有6个键，苯分子中碳原子与碳原子之间是一种介于单键与双键之间的键，是离域键，c错误；CO2形成的是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，则BD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低，d正确。(5)已知：E的
17、一种化合物Q，其晶胞结构如题图所示，则根据晶胞结构可知Ti原子数是812，氧原子数是244，即化学式为TiO2。已知TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(l)O2(g)H140 kJmol1，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol，则根据盖斯定律可知可得物质Q和焦炭、氯气反应生成液态ECl4(l)和BD气体的热化学方程式为TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g) H81 kJmol1。(6)正方应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，则K1K2。在400 时，当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为3 mol和1 mol、2 mol时，此时浓
18、度商0.28v逆(N2)。5石油裂解气用途广泛，可用于合成各种橡胶和医药中间体。利用石油裂解气合成CR橡胶和医药中间体K的路线如图：已知：.氯代烃D的相对分子质量是113，氯的质量分数约为62.8%，核磁共振氢谱峰面积之比为21；.(1)A的顺式异构体的结构简式为_。D的系统名称是_。(2)反应的条件是_，依次写出和的反应类型：_、_。(3)写出FG过程中第一步反应的化学方程式：_。(4)G还能与其他醇类发生反应，写出G与乙二醇发生聚合反应的化学方程式：_。(5)写出比G多2个碳原子的同系物的所有同分异构体的结构简式：_。(6)已知双键上的氢原子很难发生取代反应。以A为起始原料，选用必要的无机
19、试剂写出合成B的流程图。合成路线流程图示如：H2C=CH2 。答案(1)1,3二氯丙烷(2)NaOH溶液，加热加聚反应取代反应(3)OHCCH2CHO4Ag(NH3)2OHH4NOOCCH2COONH42H2O4Ag6NH3(4)nHOOCCH2COOHnHOCH2CH2OHHOCOCH2COOCH2CH2OH(2n1)H2O(5)、(6) 解析根据流程图，1,3丁二烯与溴发生1,4加成，生成A，A为1,4二溴2丁烯()；与氢气加成后生成1,4二溴丁烷()；由氯代烃D的相对分子质量是113，氯的质量分数约为62.8%，核磁共振氢谱峰面积之比为21，可知D的分子式为C3H6Cl2，依据流程结构简
20、式可知D的结构简式为；在氢氧化钠溶液中加热发生水解反应生成，则E为；在铜作催化剂作用下，与氧气加热发生催化氧化反应生成OHCCH2CHO，则F为OHCCH2CHO；OHCCH2CHO发生银镜反应后，酸化得到HOOCCH2COOH，则G为HOOCCH2COOH；HOOCCH2COOH与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3，则H为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3，CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3与发生信息反应生成，进一步反应生成K()。(2)反应为在氢氧化钠溶液中加热发生水解反应生成；反应为2氯1,3丁二烯发生加聚反应生成CR橡胶，反应为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3与在乙醇钠作用下发生取代反应生成。(6)A为，B为；以A为起始原料，选用必要的无机试剂合成B，由于已知双键上的氢原子很难发生取代反应，首先将有机物A中的溴原子水解为羟基，再与氯化氢加成生成，然后将羟基消去即可，故合成路线为：