1、非选择题专项练(六) (建议用时：40分钟)1钢材在社会发展中应用广泛。为研究某种碳素钢(含少量碳和硫)的成分，科研小组进行了如下探究活动：称取碳素钢(已除表面氧化物)24.0 g放入耐高温反应管中与O2反应，除去未反应的O2，收集到干燥混合气体X 1.12 L(已折算成标准状况下的体积)。(1)科研小组用下图所示实验装置检验混合气体X的组成。装置B中的试剂是_，装置C的作用是_。若观察到_(填实验现象)，证明X中含有CO。(2)反应后，耐高温反应管内固体中除含有Fe3之外，还可能含有Fe2。要确定其中的Fe2，可选用_(填字母)。aKSCN溶液和氯水bKSCN溶液和铁粉c稀盐酸和K3Fe(C
2、N)6溶液d稀H2SO4和KMnO4溶液(3)科研小组用如图所示装置(部分)测定SO2的体积分数，并计算碳素钢的含碳量。将气体X缓慢通过实验装置，当观察到_(填实验现象)时，停止通气，此时气体流量仪显示的流量为112 mL(已换算成标准状况下的体积)。则气体X中SO2的体积分数为_，碳素钢中碳元素的质量分数为_(保留1位小数)。2硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。.已知硼镁矿的主要成分为Mg2B2O5H2O，硼砂的化学式为Na2B4O710H2O。一种利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如图所示：(1)硼砂中B元素的化合价为_，将硼砂溶于热水后，用硫酸调节溶液的pH为23以制取H3BO3
3、，该反应的离子方程式为_。X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为_。(2)由MgCl26H2O制备MgCl2时，需要在HCl氛围中加热，其目的是_。(3)镁H2O2酸性燃料电池的反应原理为MgH2O22H=Mg22H2O。常温下，若起始电解质溶液pH1，则pH2时，电解质溶液中所含Mg2的物质的量浓度为_molL1。已知常温下，KspMg(OH)25.61012，当电解质溶液的pH6时，_(填“有”或“无”)Mg(OH)2沉淀析出。(忽略反应过程中溶液的体积变化).工业上可用纳米MgH2和LiBH4组成的体系储放氢，如图所示。(4)写出放氢过程中发生反应的化学方程
4、式：_。.MgO浆液是一种高活性的脱硫剂，常用于脱除烟气中的SO2，发生的主要反应如下：Mg(OH)2SO2=MgSO3H2OMgSO3SO2H2O=Mg(HSO3)2Mg(HSO3)2Mg(OH)2=2MgSO32H2O2MgSO3O2=2MgSO4已知25 时，Ksp(MgSO3)3.86103，Ksp(CaSO3)3.1107。(5)其他条件相同时，镁基和钙基的脱硫效率与液、气摩尔流量比的变化情况如图所示。镁基的脱硫效率总是比钙基的大，除生成的MgSO4具有良好的水溶性外，还因为_。3有效除去大气中的SO2和氮氧化物，是打赢蓝天保卫战的重中之重。(1)用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气
5、时，涉及如下转化：由图甲关系可得H4_。(2)某温度下，N2O5气体在一体积固定的容器中发生如下反应：2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)(慢反应)H02NO2(g)N2O4(g)(快反应)H0体系的总压强p(总)和p(O2)随时间的变化如图乙所示。图乙中表示O2压强变化的曲线是_(填“A”或“B”)。已知N2O5分解的反应速率v0.12p(N2O5) kPah1，t10 h时，p(N2O5)_kPa(结果保留两位小数，下同)，v_kPah1。该温度下2NO2N2O4反应的平衡常数Kp_(Kp为以分压表示的平衡常数)。(3)亚硝酸盐广泛存在于各种水体和腌制品中，可用电吸附装置去除。去除量
6、跟电压、初始浓度、共存阴离子等因素有关。某科研机构的实验结果如图丙所示：据图丙可知，待处理液中NO与NO的c0_mgL1时，装置对NO的吸附量高于NO。据图丙分析，为提高离子去除量可采取的措施有_(写出一条即可)。4镍铬钢俗称不锈钢，在日常生活中应用广泛，含有铁、铬、镍、碳等元素。请回答下列问题：(1)基态镍原子有_个未成对电子，基态Fe3有_种不同运动状态的电子，铬的基态原子核外价层电子排布式为_。(2)配离子Cr(H2O)63中，与Cr3形成配位键的原子是_(填元素符号)，铬的高价化合物可将CH3CH2OH氧化为CH3CHO，CH3CHO中碳原子的杂化方式分别为_、_。(3)镍能与CO形成
7、Ni(CO)4，常温下Ni(CO)4是无色液体，易溶于有机溶剂，推测Ni(CO)4是_晶体，组成Ni(CO)4的三种元素电负性由大到小的顺序为_(填元素符号)，CO分子中键与键的个数比为_。(4)已知NiO晶体的密度为 gcm3，Ni2和O2的半径分别为r1 pm和r2 pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中粒子的体积占晶胞体积的百分率为_。5如图中的I是某抗肿瘤药物的中间体，B的核磁共振氢谱有3组峰，C的分子式为C7H8O，D分子中有两个相同且处于相邻位置的含氧官能团，E的相对分子质量比D大34.5。已知：RCHOR1CH2CHORCH=C(R1)CHOH2O。请回答下列问题：(1)C的
8、名称是_，B的结构简式为_，D转化为E的反应类型是_。(2)I中官能团的名称为_，I的分子式为_。(3)写出E转化为F的化学方程式：_。(4)X是G酸化后的产物，X有多种芳香族同分异构体，符合下列条件且能发生银镜反应的同分异构体有_种(不包括X)，写出核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式：_。遇FeCl3溶液发生显色反应苯环上有两种类型的取代基(5)参照上述流程，以乙醇为原料(其他无机试剂任选)可制取2丁烯酸，写出相应的合成路线：_。非选择题专项练(六)1解析：(1)碳素钢在耐高温反应管中与O2反应，碳和硫可能转化为CO、CO2、SO2。气体X通过装置A，若酸性高锰酸钾溶液褪色，可以证明其中含
9、有SO2并能除去SO2，装置B中盛装品红溶液，若品红溶液不褪色，说明SO2已经除尽，装置C中盛装澄清石灰水，作用是检验气体X中是否含有CO2，装置D中碱石灰的作用是除去CO2。若气体X中含有CO，则装置E中灼热CuO粉末(黑色)转化成Cu(红色)，装置F中澄清石灰水变浑浊。(2)取反应后耐高温反应管内的固体于试管中，先加稀盐酸或稀硫酸溶解，此时溶液中一定含有Fe3，可能含有Fe2，因此不能通过先将Fe2氧化为Fe3，再用KSCN溶液检验Fe3的方法来检验Fe2。当利用Fe2的还原性来检验时，可以选择KMnO4溶液，现象是KMnO4溶液褪色；利用Fe2的颜色反应来检验时，可以选择K3Fe(CN)
10、6溶液，现象是生成蓝色沉淀。(3)测定SO2的体积分数的实验原理是SO2I22H2O=2HIH2SO4，开始时装置中溶液为蓝色，当溶液由蓝色突变为无色时，停止通气。n(SO2)n(I2)0.01 molL10.025 L0.000 25 mol，气体X中SO2的体积分数为100%5%。气体X中SO2占总体积的5%，则CO、CO2共占总体积的95%，n(C)95%0.047 5 mol，故碳素钢中碳元素的质量分数为100%2.4%。答案：(1)品红溶液检验X中是否含有CO2装置E中黑色固体逐渐变红，装置F中澄清石灰水变浑浊(2)cd(3)装置中溶液由蓝色突变为无色5%2.4%2解析：.(1)硼砂
11、的化学式为Na2B4O710H2O，钠元素的化合价为1，氧元素的化合价为2，根据化合物中各元素化合价代数和为0可知，硼元素的化合价为3；用H2SO4调pH为23，Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3，反应的离子方程式为B4O2H5H2O4H3BO3；加热H3BO3得到B2O3，Mg与B2O3发生置换反应得到粗硼：3MgB2O32B3MgO。(2)加热MgCl26H2O时，氯化镁水解生成氢氧化镁和HCl，在HCl氛围中加热可以抑制MgCl2的水解。(3)若起始电解质溶液pH1，则pH2时，溶液中氢离子浓度减小0.1 molL10.01 molL10.09 molL1，由反应MgH2O22H=M
12、g22H2O可知，Mg2的物质的量浓度为0.045 molL1；KspMg(OH)25.61012，常温下当溶液pH6时，c(OH)108 molL1，H浓度减小0.1 molL1106 molL10.1 molL1，溶液中Mg2的浓度约为0.05 molL1，则Qcc(Mg2)c2(OH)0.05101651018Ksp(CaSO3)，说明MgSO3的溶解度比CaSO3大，且MgSO3比CaSO3更易被氧化，故镁基的脱硫效率总是比钙基的大。答案：.(1)3B4O2H5H2O4H3BO33MgB2O32B3MgO(2)防止MgCl2水解生成Mg(OH)2(3)0.045无.(4)MgH22Li
13、BH4=2LiHMgB24H2.(5)MgSO3的溶解度比CaSO3的大，MgSO3比CaSO3更易被氧化3解析：(1)由题图甲的转化关系可知，2 mol NaOH中通入SO2气体生成Na2SO3，继续通入SO2生成NaHSO3，或通入CO2生成Na2CO3，再通入SO2生成NaHSO3，得到H3H4H1H2，即H4H1H2H3。(2)开始时没有氧气存在，其压强为0，随反应进行生成氧气，氧气的压强增大，故B曲线是氧气压强变化的曲线。A曲线表示总压强p(总)随时间的变化，反应起始只有N2O5气体，则起始p(N2O5)53.8 kPa，t10 h时，p(O2)12.8 kPa，根据反应2N2O5(
14、g)=4NO2(g)O2(g)可知，该时间段N2O5的压强减少了12.8 kPa225.6 kPa，故t10 h时，p(N2O5)53.8 kPa25.6 kPa28.2 kPa，则v0.12p(N2O5) kPah10.1228.2 kPah13.38 kPah1。起始p(N2O5)53.8 kPa，根据反应2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)可知，N2O5完全分解时，生成 p(NO2)53.8 kPa2107.6 kPa，p(O2)53.8 kPa226.9 kPa，则总压强应该为107.6 kPa26.9 kPa134.5 kPa，由题图乙可知，最终总压强为94.7 kPa，则NO
15、2转化发生反应：2NO2(g)N2O4(g)使压强减少了134.5 kPa94.7 kPa39.8 kPa，pp(N2O4)39.8 kPa，则平衡时p(NO2)107.6 kPa239.8 kPa28 kPa，则该反应的平衡常数Kp0.05。(3)由题图丙可知，待处理液中NO与NO的c0500 mgL1时，装置对NO的吸附量高于NO。由题图丙可知，NaCl浓度越大，离子去除量越小，c0500 mgL1时，NO的吸附量高于NO，故将NO预先氧化为NO或降低氯化钠的浓度，都可以提高离子去除量。答案：(1)H1H2H3(2)B28.23.380.05(3)500将NO预先氧化为NO(或降低氯化钠的
16、浓度)4解析：(1)基态Ni原子核外有28个电子，根据构造原理可知，基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，其3d轨道的电子排布图为，故基态Ni原子有2个未成对电子。由于每一个核外电子的运动状态都不相同，铁是26号元素，基态Fe3核外有23个电子，因此基态Fe3有23种不同运动状态的电子。基态Cr原子核外有24个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，其价层电子排布式为3d54s1。(2)配离子Cr(H2O)63中，中心离子为Cr3，配体为H2O，Cr3具有空轨道，H2O中O原子上有孤电子对，O原子提供孤电子对与Cr3形成配位键，即与
17、Cr3形成配位键的原子是O。CH3CHO中，CH3中碳原子形成4个共价单键，该碳原子为sp3杂化，CHO中碳原子形成1个碳氧双键和2个单键，CHO中碳原子为sp2杂化。(3)由于Ni(CO)4常温下是无色液体，易溶于有机溶剂，故Ni(CO)4是分子晶体。元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性：OCNi，所以元素电负性由大到小的顺序为OCNi。CO的结构式为CO，三键中有1个键和2个键，故CO分子中键与键的个数比为21。(4)根据“均摊法”可知，每个晶胞中含有Ni2的个数：864，含O2个数：1214。晶胞中粒子的体积为4(r11010 cm)34(r21010 cm)34(rr)1030 c
18、m3；晶胞的体积为 cm3；该晶胞中粒子的体积占晶胞体积的百分率为4(rr)1030 cm3( cm3)100%100%。答案：(1)2233d54s1(2)Osp3sp2(3)分子OCNi21(4)100%5解析：由C的分子式及转化关系推出A是甲苯；由B的核磁共振氢谱峰数目可知，B的结构简式为；C是，名称为对甲基苯酚或4甲基苯酚；结合D的结构特点和题给信息，进一步推出D为；E的相对分子质量比D大34.5，则E为(4)X为，分子式为C7H6O3，其同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基或甲酸酯基。由已知条件知，当含有醛基时，苯环上还有2个羟基，此时苯环上共有3个取代基，除去X有5种同分异构体；当含有甲酸酯基时，苯环上还有一个羟基，此时苯环上有2个取代基，有3种同分异构体，故符合条件的同分异构体共有8种。核磁共振氢谱有4组峰说明此物质的结构中存在对称关系，故符合条件的物质为答案：(1)对甲基苯酚(或4甲基苯酚) 取代反应(2)碳碳双键、羧基、(酚)羟基C9H8O4(5)CH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOH
