1、微测26非选择题标准练3必做题1(2019武汉调研)工业上以软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量FeCO3、Al2O3、SiO2)为原料制取金属锰的工艺流程如下:(1)软锰矿“粉磨”的目的是_。(2)“浸渣”的主要成分是_。(3)经检测“浸取液”中无Fe2,“浸取”时MnO2发生反应的离子方程式为_。(4)在“沉锰”操作中,不能用Na2CO3代替NH4HCO3,其原因是_。(5)将“酸溶”后的溶液作为电解液,用图甲装置电解应采用_(填“阴”或“阳”)离子交换膜,阳极的电极反应式为_。甲乙(6)为充分利用“滤渣1”,需测定滤渣中Al元素的含量,设计以下方案。(1 mol103 mmol)将m
2、g滤渣处理成a mL溶液;取少量中溶液用EDTA滴定测得溶液中Fe3、Al3的浓度之和为b mmolL1;另取少量中溶液将Fe3用盐酸羟胺(在溶液中可完全电离出NH3OH与Cl)还原Fe2,离子方程式为_;将所得溶液利用吸光度法测得其吸光度为0.400(吸光度与Fe2的浓度关系如图乙所示)。该样品中Al元素的质量分数为_(用含字母的表达式表示)。解析(1)软锰矿是固体物质,将其“粉磨”的目的是增大物质的表面积,以便于在用稀硫酸和FeSO4溶液浸取时加快反应速率。(2)(3)软锰矿主要成分为MnO2,另含有少量FeCO3、Al2O3、SiO2,用硫酸和FeSO4浸取时,FeCO3、Al2O3与硫
3、酸反应产生FeSO4、Al2(SO4)3进入溶液,经检测“浸取液”中无Fe2,说明Fe2在“浸取”时与具有氧化性MnO2发生了氧化还原反应,反应的离子方程式为MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O,而SiO2不能发生反应,所以“浸渣”的主要成分是二氧化硅(或写为SiO2)。(4)在“沉锰”操作中,不能用Na2CO3代替NH4HCO3,原因是Na2CO3溶液中只有CO发生水解反应,溶液的碱性较强,会导致Mn2生成氢氧化物(或碱式碳酸锰)沉淀,影响产品的纯度。(5)反应产生的MnCO3与稀硫酸反应MnCO3H2SO4=MnSO4H2OCO2,要采用电解的方法使Mn2还原为金属Mn,在阴极发生
4、反应2Mn24e=2Mn,在阳极发生反应2H2O4e=4HO2,为了维持溶液电中性,右边的SO要进入左边,因此要选择阴离子交换膜。(6)另取少量中溶液将Fe3用盐酸羟胺(在溶液中可完全电离出NH3OH与Cl)还原Fe2,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为2Fe32NH3OH=2Fe24HN22H2O。将所得溶液利用吸光度法测得其吸光度为0.400,根据物质的吸光度与Fe2的浓度关系可知该溶液中c(Fe2),根据2Fe32NH3OH=2Fe24HN22H2O可知c(Fe3)c(Fe2)0.040 mmolL1,因为c(Al3)c(Fe3)b mmolL1,所以c(Al3)(
5、ba) mmolL1 mmolL1,溶液的体积为a mL,故cV(b0.040) mmolL1a103 La(b0.040)106 mol,则该样品中Al元素的质量分数为100%。答案(1)加快浸取速率(2)二氧化硅(3)MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O(4)Na2CO3溶液碱性较强,会导致生成Mn(OH)2沉淀(或碱式碳酸锰)(5)阴2H2O4e=4HO2(6)2Fe32NH3OH=2Fe24HN22H2O100%2(2019威海三模)碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H4H2O)为原料制备碘化钠。已知:水合肼具有还原性。回答下列问题:(1
6、)水合肼的制备有关反应原理为CO(NH2)2(尿素)NaClO2NaOHN2H4H2ONaClNa2CO3制取次氯酸钠和氢氧化钠混合液的连接顺序为_(按气流方向,用小写字母表示)。若该实验温度控制不当,反应后测得三颈瓶内ClO与ClO的物质的量之比为61,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为_。取适量A中的混合液逐滴加入定量的尿素溶液中制备水合肼,实验中滴加顺序不能颠倒,且滴加速度不能过快,理由是_。(2)碘化钠的制备采用水合肼还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:“合成”过程中,反应温度不宜超过70 ,目的是_。在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的
7、副产物IO,该过程的离子方程式为_。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,其原因是_。(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:a称取10.00 g样品并溶解,在500 mL容量瓶中定容;b量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入M溶液作指示剂;c用0.210 0 molL1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应方程式为2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI),重复实验多次,测得消耗标准溶液的体积为15.00 mL。M为_(写名称)。该样品中NaI的质量分数为_。解析(1)制取次氯酸钠和氢氧化钠混
8、合液时先利用装置C制取氯气,再通过装置B除去氯气中的氯化氢气体,再通过装置A反应得到混合液,最后利用装置D进行尾气处理,故连接顺序为ecdabf;Cl2生成ClO与ClO是被氧化的过程,化合价分别由0价升高为1价和5价,ClO与ClO的物质的量浓度之比为61,则可设ClO为6 mol,ClO为1 mol,被氧化的Cl共为7 mol,失去电子的总物质的量为6 mol(10)(50)11 mol,根据电子守恒,Cl2生成KCl是被还原的过程,化合价由0价降低为1价,被还原的Cl的物质的量为11 mol,被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为117。取适量A中的混合液逐滴加入定量的尿素溶液中
9、制备水合肼,实验中滴加顺序不能颠倒,且滴加速度不能过快,将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加,都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼,降低产率。(2)“合成”过程中,为防止碘升华,反应温度不宜超过70 。在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物IO,N2H4H2O与IO反应的离子方程式为2IO3N2H4H2O=3N22I9H2O;工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,其原因是N2H4H2O被氧化后的产物为N2和H2O,不引入杂质。(3)滴定过程中碘单质被还原为碘离子,故加入的M溶液作指示剂,M为淀粉溶液。据反应2Na2S2O3I2=Na2S4O
10、62NaI可知,n(I2)n(Na2S2O3)0.210 0 molL115.00 mL103 LmL10.063 mol,样品中NaI的质量分数为100%94.5%。答案(1)ecdabf117将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加,都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼,降低产率(2)防止碘升华2IO3N2H4H2O=3N22I9H2ON2H4H2O被氧化后的产物为N2和H2O,不引入杂质(3)淀粉溶液94.5%3(2019东北三省三校一模)羰基硫(COS)与氢气或与水在催化剂作用下的反应如下:.COS(g)H2(g)H2S(g)CO(g)H1 kJmol1;.COS(g)H2O(g)H2S(
11、g)CO2(g)H235 kJmol1。回答下列问题:(1)两个反应在热力学上趋势均不大,其原因是_。(2)反应CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)H_。(3)羰基硫、氢气、水蒸气共混体系初始投料比不变,提高羰基硫与水蒸气反应的选择性的关键因素是_。(4)在充有催化剂的恒压密闭容器中只进行反应。设起始充入的n(H2)n(COS)m,相同时间内测得COS转化率与m和温度(T)的关系如图所示:m1_(填“”“”“m2;温度高于T0,COS转化率减小的可能原因为.有副反应发生;.催化剂活性最低;.平衡逆向进行。(5)在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应.COS(g)H2O(g)H2S(g)C
12、O2(g)H235kJmol1,COS(g)与H2O(g)投料比分别为13和11,反应物的总物质的量相同时,转化率大的曲线a为COS(g)与H2O(g)投料比13,曲线b为COS(g)与H2O(g)投料比11,正反应为放热反应,升温平衡逆向进行,化学平衡常数减小,则M点对应的平衡常数催化剂活性最低平衡逆向进行(5)NCH;Fe(H2NCONH2)6(NO3)3中尿素分子的结构简式为,C原子形成3个键,无孤对电子,是sp2杂化;NO中N是sp2杂化,为平面三角形。(2)卤素单质属于分子晶体,铝原子簇Al13的性质与卤素相似,则原子簇Al13也属于分子晶体;NaAl(OH)4属于离子化合物,存在着
13、离子键,铝是缺电子结构,能接受氢氧根离子给予的孤对电子形成配位键,氧氢之间可以形成极性键,NaAl(OH)4属于离子化合物,含有离子键、极性键、配位键。(3)每生成1 mol氯吡苯脲,需要1 mol 2氯4氨基吡啶、异氰酸苯酯,反应过程中每个2氯4氨基吡啶分子断裂一个键、每个异氰酸苯酯分子断裂一个键,所以当键增加了1 mol时,键减少了NA(或6.021023)个。(4)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域键”,因为(咪唑)中的有5个原子参与形成键,6个p轨道上的电子参与成键,咪唑的“离域键”可表示为。(5)分析晶胞结构可知一个晶胞中含铁
14、原子864,碳原子1214,化学式中铁原子和碳原子比为11,化学式为FeC;晶胞中最近的两个碳原子的距离设为x,立方体棱边的一半为a,则2a2x2,a,密度d,x cm1010 pm。答案(1)Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5ONCHsp2(2)分子ABD(3)减少NA(或6.021023)(4)(5)10102【化学选做选修5:有机化学基础】(2019重庆二诊)有机化合物K是有机合成中的一种重要的中间体,K的合成路线如下(部分产物及条件略去): (1)A的核磁共振氢谱只有一组峰,A中官能团的名称为_。(2)BC和DHK的反应类型分别是_、_。(3)H的结构简式为_。(4)D的系统命名为_。(5)GI的第步反应方程式为_;IJ的反应方程式为_。(6)同时满足下列条件的K的同分异构体有_种(不考虑立体异构,也不包括K)。与K具有相同的官能团分子中有一个甲基具有六元碳环结构(7)参照上述合成路线,设计一条由乙醛和乙炔为原料制备的合成路线(无机试剂任选):CH2CHO_。答案(1)羰基(2)消去反应加成反应(3)CH2=CHCHO(4)2甲基1,3丁二烯(5)CH2(OH)CH2CHO2Cu(OH)2NaOHCH2(OH)CH2COONaCu2O3H2O(6)16(7)