化学二轮专题复习 非选择题专项练（一）

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGEPAGE4学必求其心得，业必贵于专精非选择题专项练（一)1.苯甲酸（C6H5COOH式量：122，熔点122.4℃，密度为1.2659g·cm－3)是一种一元有机弱酸,微溶于水易溶于乙醇。实验室中由甲苯(式量：92,密度为0.8669g·cm－3)制备苯甲酸的实验如下：第一步：将18.4g甲苯和硫酸酸化的KMnO4溶液置于如图的三颈瓶中，加热保持反应物溶液温度在90℃左右至反应结束。第二步:将反应后混合液过滤，滤液用浓盐酸酸化,抽滤得粗产品。第三步:粗产品用水洗涤2到3次，干燥称量得固体23。4g。请回答下列问题：(导学号56470148)(1）仪器甲的名称为________.(2）第一步发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________.（3）第二步中抽滤的优点是__________________________________________________________________________________。（4)第三步证明洗涤干净的方法是_______________________________________________________________________________；干燥的最佳方法是________(填代号）。a．空气中自然风干b．沸水浴上干燥c．直接加热干燥（5）由以上数据知苯甲酸的产率为________.（6）某学生为测定苯甲酸的电离平衡常数设计实验如下：常温下，将amol苯甲酸和bmolKOH混合加水形成2L溶液，测得溶液的pH＝7，请用含a、b的代数式表示出苯甲酸的Ka＝________,该溶液中的离子浓度大小关系为______________________________________________________。解析：(1）根据三颈瓶中反应物温度控制在90℃左右，可知仪器甲的名称为温度计.（2)第一步发生的反应是甲苯被氧化成苯甲酸，反应的化学方程式为5C6H5CH3＋6KMnO4＋9H2SO4→5C6H5COOH＋3K2SO4＋6MnSO4＋14H2O.（3)第二步中抽滤的优点是过滤速度快，得到的固体水分少。(4)由于第二步中用浓盐酸酸化，因此可以通过检验氯离子来判断第三步洗涤是否干净,方法是取最后一次的洗涤液,向其中滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成，则说明沉淀洗涤干净;苯甲酸的熔点超过了100℃，为了加快干燥过程，减少损耗，干燥的最佳方法是沸水浴上干燥,答案选b；(5)18。4g甲苯的物质的量是0.2mol,理论上生成苯甲酸是0。2mol，质量是0.2mol×122g/mol＝24.4g,因此苯甲酸的产率为eq\f(23.4g,24。4g）×100%＝96%。(6）根据物料守恒可知溶液中c(C6H5COO－）＋c(C6H5COOH）＝0.5amol/L，当溶液pH＝7时，苯甲酸稍过量一些，故苯甲酸钾是bmol，则c（C6H5COO－）＝0。5bmol/L，所以苯甲酸的Ka＝eq\f（10－7×0.5b,0。5a－0。5b）＝eq\f(b×10－7，a－b）;根据电荷守恒可知该溶液中的离子浓度大小关系为c(K＋）＝c（C6H5COO－）〉c（H＋)＝c（OH－)。答案：（1)温度计(2）5C6H5CH3＋6KMnO4＋9H2SO4→5C6H5COOH＋3K2SO4＋6MnSO4＋14H2O（3)过滤速度快,得到的固体水分少（4）取最后一次的洗涤液，向其中滴加硝酸银溶液，若无沉淀生成，则说明沉淀洗涤干净了b（5）96％（6）eq\f（b×10－7，a－b)c(K＋）＝c（C6H5COO－)>c(H＋）＝c（OH－）2．金属铁盐或其氧化物在生产生活和科学实验中应用广泛。（1)一定条件下Fe2O3与甲烷反应制取纳米级铁,同时生成CO和H2.已知：Fe2O3(s)＋3CO（g)=2Fe(s)＋3CO2(g）ΔH＝－27。6kJ/molCH4(g）＋H2O(g）CO(g)＋3H2（g）ΔH＝＋206。4kJ/molCO（g）＋H2O（g）CO2(g)＋H2（g)ΔH＝－41.0kJ/mol①反应Fe2O3(s)＋3CH4（g）2Fe（s)＋3CO（g)＋6H2（g）的ΔH________0(填“〉”“<"或“＝”).②若该反应在5L的密闭容器中进行，1min后达到平衡,测得体系中固体质量减少0.96g。则该段时间内CO的平均反应速率为______________________.③若该反应在恒温恒压容器中进行，能表明该反应达到平衡状态的是________(选填序号）。a．c(CH4)＝c（CO)b．固体的总质量不变c．v（CO）与v（H2）的比值不变d．混合气体的平均相对分子质量不变④该反应的化学平衡常数的负对数pK随反应温度T的变化曲线如下图。试用平衡移动原理解释该曲线的变化规律：_____________。若700℃时测得c平衡(H2)＝1.0mol·L－1，则CH4的转化率为________.(2）菱铁矿的主要成分是FeCO3，实验室中可以通过FeSO4与NaHCO3溶液混合制得FeCO3,有关反应的离子方程式为______________________________________________________。已知Ksp(FeCO3)＝3.2×10－11，H2CO3的Ka1＝4。30×10－7，Ka2＝5。61×10－11.试通过以上数据简要计算说明该反应能进行的原因______________________________________________________。（3)Na2FeO4是一种高效净水剂,工业上以Fe为阳极，NaOH为电解质溶液进行电解制备，写出阳极电极反应式：_______________。解析：(1)①已知：Ⅰ。Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s）＋3CO2（g)ΔH＝－27.6kJ/molⅡ.CH4(g)＋H2O(g）=CO（g)＋3H2(g）ΔH＝＋206。4kJ/molⅢ.CO(g)＋H2O(g）=CO2（g）＋H2O（g)ΔH＝－41。0kJ/mol根据盖斯定律可知反应Ⅰ＋Ⅱ×3－Ⅲ×3即得到反应Fe2O3(s）＋3CH4(g）2Fe（s）＋3CO(g)＋6H2(g)的ΔH＝＋714.6kJ/mol＞0；②若该反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得体系中固体质量减少0。96g,根据方程式可知减少的质量即为氧化铁中氧原子的质量,物质的量是0.06mol，所以生成CO是0.06mol，则该段时间内CO的平均反应速率为eq\f（0.06mol,5L×1min)＝0.012mol·L－1·min－1.③c（CH4）＝c（CO）不能说明正逆反应速率相等,则不一定处于平衡状态，a错误；固体的总质量不变说明反应达到平衡状态，b正确；v(CO)与v（H2）的比值始终是1∶2，不能据此说明反应达到平衡状态，c错误；反应中混合气体的质量和物质的量均是变化的，因此混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态，d正确；④该反应为吸热反应，温度越高反应进行的程度越大,K越大，pK越小;若700℃时测得c平衡(H2）＝1。0mol·L－1，此时pK＝0，即K＝1。3CH4(g）～3CO(g）～6H2(g）eq\f（c平,（mol·L－1）)x－0。50。51则eq\f(0.55×16，（x－0.5）3)＝1，解得x＝1，所以CH4的转化率为50%.（2）FeSO4与NaHCO3溶液混合可制得FeCO3，反应的离子方程式为Fe2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。已知Ksp（FeCO3）＝3.2×10－11，H2CO3的Ka1＝4。30×10－7，Ka2＝5。61×10－11。由于K＝eq\f（c（H2CO3)，c(Fe2＋）·c2（HCOeq\o\al(－,3)））＝eq\f（Ka2，Ksp(FeCO3）·Ka1)＝4.08×106>105,所以该反应能进行。(3)阳极发生铁失去电子的氧化反应转化为高铁酸根，电极反应为Fe－6e－＋8OH－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O。答案：（1)①＞②0.012mol·L－1·min－1③bd④该反应为吸热反应，温度越高反应进行的程度越大，K越大，则pK越小50%（2）Fe2＋＋2HCOeq\o\al（－，3）=FeCO3↓＋CO2↑＋H2OK＝eq\f（c(H2CO3)，c(Fe2＋)·c2（HCOeq\o\al(－，3）））＝eq\f（Ka2,Ksp（FeCO3）·Ka1）＝4。08×106>105，所以该反应易发生(3）Fe－6e－＋8OH－=FeOeq\o\al(2－,4）＋4H2O3．下面是工业上以含金、银、铂、铜的金属废料提取金、银、铂的工艺流程。已知：溶液Ⅰ中铂和金形成的化合物为H［AuCl4］和H2[PtCl6].浓盐酸物质的量浓度：12mol/L，密度1。179g/cm3；浓硝酸质量分数约为65%，密度约为1.4g/cm3。(1）写出NH4Cl的电子式________.（2）操作Ⅰ中金属废料应该连接电源的________极,若另一极采用纯铜，该过程的工业名称为________。（3）依据信息和所学知识，王水配制的具体操作为_________________________________________________________________。（4）通入SO2的作用是____________________,SO2不能通入过量的原因是__________________。（5）阳极泥与王水反应，硝酸被还原为NO，请写出其中一个反应的化学方程式_____________________________________________。(6）由银制备银－氯化银参比电极的工作原理如图所示.一段时间后与A连接的电极就会被氯化银覆盖，当乙池中产生0.2g气体时,甲池溶液质量变化为_______________________________________。解析：（1)NH4Cl是离子化合物,电子式为。（2）电解后产生蓝色溶液，说明铜失去电子，转化为铜离子,则操作Ⅰ中金属废料应该连接电源的正极；若另一极采用纯铜，该过程的工业名称为粗铜的电解精炼。(3）王水是浓盐酸和浓硝酸按照体积比3∶1混合而成,所以王水配制的具体操作为取一体积浓硝酸慢慢倒入到三体积浓盐酸中,不断用玻璃棒搅拌.（4)SO2具有还原性,因此通入SO2的作用是将金从溶液中还原出来；由于在反应中不能还原铂，所以SO2不能通入过量的原因是防止金属铂被还原.(5)阳极泥与王水反应,硝酸被还原为NO，反应的化学方程式为Au＋HNO3＋4HCl=H［AuCl4］＋NO↑＋2H2O或3Pt＋4HNO3＋18HCl=3H2［PtCl6]＋4NO↑＋8H2O或3Ag＋HNO3＋3HCl=3AgCl↓＋NO↑＋2H2O。（6)要制备银－氯化银参比电极，则甲中电极是阳极,银失去电子转化为氯化银，即Ag－e－＋Cl－=AgCl。乙池是氢离子放电,0。2g气体是氢气，物质的量是0。1mol,根据电子得失守恒可知消耗氯离子是0。2mol,同时还有0.2mol氢离子从甲池移动到乙池，因此甲池溶液质量变化为减少7.3g。答案：(1）(2)正粗铜