化学江苏专版二轮专题复习三维训练：“5＋1”押题练（四）

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精“5＋1”押题练（四）16．亚氯酸钠（NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，常用于水的消毒以及纺织品漂白。过氧化氢法生产亚氯酸钠的流程图如下已知NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O，且NaClO2在碱性条件下稳定性较高.试回答下列问题:(1)在ClO2发生器中同时有氯气产生，则在发生器中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2）在NaClO2稳定装置中，H2O2作________（填字母）。A．氧化剂B．还原剂C．既作氧化剂又作还原剂D．既不作氧化剂也不作还原剂（3)在实验室模拟“固体分离装置”中的技术，必须进行的实验操作是________________(按实验先后顺序填写操作代号）.A．过滤B．加热C．分液D．蒸馏E．冷却(4)经查阅资料知道：当pH≤2。0时，ClOeq\o\al（－，2)能被I－完全还原成Cl－；溶液中Na2S2O3能与I2反应生成NaI和Na2S4O6。欲测定成品中NaClO2的含量，现进行如下操作：步骤Ⅰ称取样品Wg配成溶液置于锥形瓶中,并调节pH≤2。0步骤Ⅱ向锥形瓶中加入足量KI晶体，充分搅拌，并加入少量指示剂步骤Ⅲ用cmol·L－1的Na2S2O3溶液滴定①步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式是_________________________________________________________________________________________________________________，步骤Ⅲ中达到滴定终点时的现象是________________________________________________________________________________________________________________。②若上述滴定操作中用去了VmLNa2S2O3溶液，则样品中NaClO2的质量分数__________(用字母表示）。解析：（1）ClO2发生器中有氯气产生，是NaClO2氧化浓盐酸：2NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。(2）ClO2在稳定装置中变为NaClO2，发生的是还原反应，因此H2O2作还原剂.(3）根据NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O知采取冷却结晶的方法,即加热→冷却→过滤。（4）①根据当pH≤2.0时，ClOeq\o\al(－,2）能被I－完全还原成Cl－知步骤Ⅱ中发生反应是ClOeq\o\al(－，2）将I－氧化为I2,步骤Ⅲ发生的反应是2Na2S2O3＋I2=2NaI＋Na2S4O6,即终点时的现象是滴入最后一滴标准液（Na2S2O3溶液)，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；②NaClO2~2I2～4Na2S2O390。54molmVc×10－3解得：m＝eq\f(9.05×10－2Vc,4)，因此质量分数为eq\f(9。05×10－2Vc，4W)。答案:(1)2NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O(2)B(3）BEA（4）①ClOeq\o\al(－，2)＋4H＋＋4I－=2I2＋Cl－＋2H2O滴入最后一滴标准液(Na2S2O3溶液），溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色②eq\f（9.05×10－2Vc,4W)17．（2017·扬州一模）化合物F是合成减肥药物阿替美唑的一种中间体,可通过以下方法合成：(1）F中的官能团名称为________和________。（2）B→C的反应类型为___________________.(3）写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________.①不能发生银镜反应②能发生水解反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应③分子中只有4种不同化学环境的氢(4)试剂X的分子式为C2H3OCl,写出X的结构简式：______________.（5）已知：①R—Cleq\o(→，\s\up7（CH2COOC2H52））RCH（COOC2H5)2eq\o(→,\s\up7（Ⅰ.OH－，Ⅱ。H3O＋），\s\do5(Ⅲ.△))RCH2COOH②请以间氯甲苯和CH2(COOC2H5)2为原料制备，写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。解析：(3）由①可知分子中不含醛基；由②可知分子中含有酯基，且氧原子与苯环直接相连；由③可知分子结构对称；结合D的结构知除苯环和酯基外还有4个碳原子和2个不饱和度。据此可写出符合要求的同分异构体。（4）比较C和D的结构,结合B→C的反应原理知，C与X发生取代反应生成D。(5)采用逆合成分析法分析。答案：(1）羰基溴原子（2）取代反应18．蛋壳的主要成分是CaCO3。某化学兴趣小组拟测定蛋壳中碳酸钙的质量分数,其实验步骤如下:①蛋壳洗净，加水煮沸约10分钟,去除蛋白薄膜、小火烤干、研成粉末；②准确称取0。1000g蛋壳粉末,加入适量盐酸溶液,加热使粉末完全溶解;③加入稍过量（NH4）2C2O4溶液和适量氨水，充分反应，产生白色沉淀，静置30分钟，发生的反应是：Ca2＋＋C2Oeq\o\al(2－，4）=CaC2O4↓④过滤，分别用稀溶液、蒸馏水洗涤干净后，将沉淀加入稀硫酸中，加热至70～80℃充分溶解：CaC2O4＋2H＋eq\o(=，\s\up7（70~80℃）)Ca2＋＋H2C2O4⑤用0。0100mol·L－1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定至终点，消耗高锰酸钾标准溶液35。20mL。(1）第④步过滤用到的玻璃仪器有___________________________________________.（2）室温下Ksp(CaC2O4）＝2。0×10－9,若要使步骤③中Ca2＋完全沉淀为CaC2O4[使溶液中c（Ca2＋）≤1.0×10－5mol·L－1],则溶液中c（C2Oeq\o\al(2－,4））应不低于__________________.（3)步骤⑤中有二氧化碳生成，发生反应的离子方程式是_________________________;滴定至终点的现象是_____________________________________________________.(4)计算蛋壳中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。解析:（1）过滤是混合物分离的一个基本操作，需要的仪器和用品有烧杯、漏斗、玻璃棒、带铁圈的铁架台、滤纸。（2)利用溶度积常数进行计算，Ksp(CaC2O4)＝c(Ca2＋）×c（C2Oeq\o\al（2－，4）)＝2。0×10－9,c（C2Oeq\o\al(2－,4))＝eq\f（2.0×10－9,1。0×10－5)mol·L－1＝2.0×10－4mol·L－1。（3)步骤⑤是用酸性高锰酸钾氧化草酸,可以利用氧化还原反应配平该离子方程式.（4）通过方程式，利用对应关系式进行计算。答案：(1)烧杯、漏斗、玻璃棒(2)2。0×10－4mol·L－1(3)2MnOeq\o\al（－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O最后一滴高锰酸钾滴入锥形瓶，溶液出现紫红色，且30s内不褪色（4)关系式为5CaCO3~5CaC2O4~5H2C2O4～2KMnO4n（CaCO3）＝eq\f(5,2）n(KMnO4)＝eq\f(5,2)×0.0100×35。20×10－3mol＝8.800×10－4m（CaCO3）＝0.08800g，w(CaCO3)＝88。00％19．亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂,探究小组按下图装置进行NaClO2的制取。已知：NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O,高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl.（1)已知装置A中反应产生ClO2气体，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________；反应结束后通入适量的空气,其目的是___________________________________________________________。(2)装置B中反应生成NaClO2,其反应的离子方程式为________________________________________________________________________；反应后的溶液中阴离子除了ClOeq\o\al(－，2)、ClOeq\o\al(－,3）、Cl－、ClO－、OH－外还可能含有的一种阴离子是________;检验该离子的方法_____________________________________________.（3）请补充从装置B反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤.①减压，55℃蒸发结晶；②_________________________________________________;③__________________；④________________________________________________________________________;得到成品。(4)如果撤去B中的冰水浴,可能导致产品中混有的________杂质含量偏高。解析：（2）装置A中在加入浓硫酸时，可能发生副反应Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O而导致进入B中的气体中混有SO2，SO2被ClO2氧化为SOeq\o\al（2－，4)，可以利用HCl和BaCl2来检验SOeq\o\al(2－,4)的存在.(3)步骤①得到晶体，故要趁热过滤使得晶体与溶液分离，利用38~60℃热水洗涤晶体（温度太低会析出NaClO2·3H2O,而温度太高会使得晶体分解)，然后低于60℃干燥.(4)去掉冰水浴，会使得温度升高，在温度高于60℃时易生成NaClO3和NaCl，故产品中NaClO3和NaCl的含量会过高。答案：(1）2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4=2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O使生成的ClO2全部进入B装置中(2)2OH－＋2ClO2＋H2O2=2ClOeq\o\al（－,2）＋2H2O＋O2SOeq\o\al（2－,4)取少量反应后的溶液于试管中，先加入足量的盐酸，再滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀，则说明含有SOeq\o\al(2－,4)(3）趁热过滤用38~60℃热水洗涤低于60℃干燥(4）NaClO3和NaCl20．我国产铜主要取自黄铜矿(CuFeS2)，随着矿石品位的降低和环保要求的提高,湿法炼铜的优势日益突出。该工艺的核心是黄铜矿的浸出，目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法。Ⅰ.氧化浸出（1）在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化，测得有SOeq\o\al（2－,4)生成。①该反应的离子方程式为______________________________________________。②该反应在25~50℃下进行，实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值，试分析其原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ。配位浸出反应原理为CuFeS2＋NH3·H2O＋O2＋OH－→[Cu（NH3）4］2＋＋Fe2O3＋SOeq\o\al（2－,4）＋H2O(未配平)。(2)为提高黄铜矿的浸出率，可采取的措施有________________________（至少写出两点)。（3)为稳定浸出液的pH，生产中需要向氨水中添加NH4Cl,构成NH3·H2O­NH4Cl缓冲溶液.某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究:25℃时，向amol·L－1的氨水中缓慢加入等体积0。02mol·L－1的NH4Cl溶液，平衡时溶液呈中性.则NH3·H2O的电离常数Kb＝________(用含a的代数式表示）;滴加NH4Cl溶液的过程中水的电离平衡________(填“正向"“逆向”或“不”)移动。Ⅲ.生物浸出在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿逐渐溶解，反应釜中各物质的转化关系如图所示。（4）在微生物的作用下，可以循环使用的物质有______(填化学式)，微生物参与的离子反应方程式为____________________________________________（任写一个).(5）假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为Fe3＋，当有2molSOeq\o\al（2－，4）生成时，理论上消耗O2的物质的量为________。解析：(1）①在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿（CuFeS2）氧化生成SOeq\o\al(2－,4)，由于H2O2具有强氧化性，该过程中Fe2＋、S2－均被氧化，据此可得CuFeS2＋H2O2＋H＋→Cu2＋＋Fe3＋＋SOeq\o\al(2－，4）＋H2O，结合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平该离子方程式。②H2O2不稳定，受热易分解，且反应产物Cu2＋、Fe3＋催化H2O2的分解，故实际生产中双氧水的消耗量远高于理论值。(2）提高黄铜矿的浸出率,即增大反应CuFeS2＋NH3·H2O＋O2＋OH－→［Cu(NH3)4］2＋＋Fe2O3＋SOeq\o\al(2－,4）＋H2O向右进行的程度，可通过增大氨水的浓度、增大O2的压强、分离浸出液、减少[Cu(NH3）4］2＋、SOeq\o\al(2－,4）的浓度等措施来实现。(3）amol·L－1氨水中加入等体积0.02mol·L－1NH4Cl溶液，平衡时溶液呈中性，此时溶液中c（OH－)＝c（H＋）＝1×10－7mol·L－1，c（NH3·H2O）≈eq\f(a,2)mol·L－1,c（NHeq\o\al(＋,4））≈0.01mol·L－1.NH3·H2O的电离常数Kb＝eq\f(cNH\o\al（＋，4)·cOH－，cNH3·H2O)＝eq\f（0。01×1×10－7，\f（a，2))＝eq\f（2×10－9,a)。滴加NH4Cl溶液的过程中，NHeq\o\al（＋,4)的增加抑制氨水的电离，则氨水对水的电离抑制程度减小，故水的电离平衡正向移动。（4)由反应釜中各物质的转化关系图可知，Fe3＋被还原为Fe2＋，然后在微生物作用下被O2氧化为Fe3＋；S8在微生物作用下,与O2和H2O反应生成H2SO4,而H2SO4又可重新进入反应釜参与反应，故可以循环使用的物质为Fe2（SO4)3、H2SO4。（5)由图中转化关系可知,黄铜矿（CuFeS2)被O2氧化生成Fe3＋、SOeq\o\al(2－，4）,生成2molSOeq\o\al(2－，4)的同时，生成1molFe3＋，失电子的总物质的量为1mol＋2×8mol＝17mol，根据得失电子守恒可知，消耗O2的物质的量为17mol×eq\f(1,4)＝4。25mol。答案:(1)①2CuFeS2＋17H2O2＋2H＋=2Cu2＋＋2Fe3＋＋4SOeq\o\al（2－,4）＋18H2O②H2O2受热分解；产物Cu2＋、Fe3＋催化H2O2分解等(答出一点即可）（2)提高氨水的浓度、提高氧压（其他合理答案也可）(3)eq\f（2×10－9，a)正向（4）Fe2（SO4）3、H2SO4（或Fe3＋、H＋)4Fe2＋＋O2＋4H＋eq\o（=,\s\up7(微生物))4Fe3＋＋2H2O(或S8＋12O2＋8H2Oeq\o（=，\s\up7（微生物)）8SO