1、1第二周 非选择题增分练26某科研小组采用如下方案回收废旧光盘金属层中的少量 Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。已知:NaClO 溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO= =2NaClNaClO 3AgCl 可溶于氨水:AgCl2NH 3H2O=Ag(NH3)2 Cl 2H 2O常温时 N2H4H2O(水合肼)能还原Ag(NH 3)2 :4Ag(NH 3)2 N 2H4H2O=4AgN 2 4NH 4NH 3H 2O 4(1)“氧化”阶段需在 80 条件下进行,适宜的加热方式为_。(2)NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2,该反应的化
2、学方程式为_。HNO3也能氧化 Ag,从反应产物的角度分析,以 HNO3代替 NaClO 的缺点是_。(3)为提高 Ag 的回收率,需对“过滤”的滤渣进行洗涤,并_。(4)从“过滤”得到的滤液中获取单质 Ag 的过程中,在加入 2 molL1 水合肼溶液后,后续还需选用的试剂有_(1 molL1 H2SO4溶液、10%氨水、1 molL1 NaOH 溶液,填序号)。反应完全后欲获取纯净的单质银需再进行的实验操作为_。解析:(1)控制反应温度为 80 ,可以选择水浴加热。(2)根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。HNO 3也能氧化 Ag,硝酸作氧化剂时通常被还原为有毒的氮氧化物而污染环境。
3、(3)为提高 Ag 的回收率,需对过滤的滤渣进行洗涤(洗涤的目的是把滤渣表面残留的银氨配离子洗涤下来),并将洗涤后的滤液合并入过滤的滤液中。(4)“过滤”得到的滤液中含有银氨配离子,根据已知信息,常温时 N2H4H2O(水合肼)能与Ag(NH 3)2反应产生氨气,氨气有强烈的刺激性气味,会污染空气,因此需要进行尾气吸收,可用硫酸吸收。完全反应后将混合物过滤、洗涤、干燥即可得到纯净的单质银。答案:(1)水浴加热(2)4Ag4NaClO2H 2O 4AgCl4NaOHO 2= = = = = 会释放出氮氧化物,造成环境污染(3)将洗涤后的滤液合并入过滤的滤液中(4) 过滤、洗涤、干燥227亚硝酰氯
4、(ClNO)可由 NO 与 Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为 2NO(g)Cl 2(g)2ClNO(g) 。(1)在一定温度下,该反应于一恒容密闭容器中达到平衡,继续通入 Cl2,逆反应速率_(填“增大” “减小”或“不变”)。(2)已知几种化学键的键能数据如表(亚硝酰氯的结构式为 ClN=O):化学键 NO ClCl ClN N=O键能/(kJmol 1 ) 630 243 a 6072NO(g)Cl 2(g)2ClNO(g) H111 kJmol 1 ,则 a_。(3)在 1 L 的恒容密闭容器中充入 2 mol NO(g)和 1 mol Cl2(g),在不同温度下测得c(ClNO
5、)与时间的关系如图。从反应开始到 10 min 时 NO 的平均反应速率 v(NO)_molL 1 min1 。 T2时该反应的平衡常数 K_。(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入 NO(g)和 Cl2(g),平衡时ClNO 的体积分数随 n(NO)/n(Cl2)的变化图像如图 2,则 A、B、C 三状态中,NO 的转化率最大的是_点,当 n(NO)/n(Cl2)1.5 时,反应达到平衡状态 ClNO 的体积分数可能是D、E、F 三点中的_点。解析:(1)该反应于恒容密闭容器中达到平衡,继续通入 Cl2,平衡正向移动, c(ClNO)增大,逆反应速率增大,直至正、逆反应速率相等
6、时反应再次达到平衡。(2)由 2NO(g)Cl 2(g)2ClNO(g) H反应物总键能生成物总键能(2630243)kJmol1 (2 a2607)kJmol 1 (2892 a)kJmol1 111 kJmol1 ,解得a200。(3)反应至 10 min 时, c(ClNO)1 molL 1,则 v(ClNO) 0.1 1 molL 110 minmolL1 min1 ,则 NO 的平均反应速率 v(NO) v(ClNO)0.1 molL1 min1 。起始时 c(NO)2 molL1 , c(Cl2)1 molL1 , T2下,反应达到平衡时 c(ClNO)1 molL1 ,根据 2N
7、O(g)Cl 2(g)2ClNO(g) ,则平衡时 c(NO)1 molL1 , c(Cl2)0.5 molL1 , T2时该反应的平衡常数 K 2。(4)c2 ClNOc2 NO c Cl2 12120.5n(NO)/n(Cl2)的值越小,NO 的转化率越大,故 A、B、C 三状态中 NO 的转化率最大的是 A点, n(NO)/n(Cl2)2 时,反应达到平衡状态 ClNO 的体积分数最大,结合题图 2 中曲线的3变化趋势,当 n(NO)/n(Cl2)1.5 时,反应达到平衡状态 ClNO 的体积分数可能是 D 点。答案:(1)增大 (2)200 (3)0.1 2 (4)A D28氯化铵俗称
8、卤砂,主要用于干电池、化肥等。某化学研究小组设计如下实验制备卤砂并进行元素测定。.实验室制备卤砂所需的装置如图所示,装置可重复选用。(1)装置接口连接顺序是_a;b_。(2)C 装置的作用是_,D 装置盛装的物质是_。(3)写出用上述装置制备氨气的一组试剂:_。.测定卤砂中 Cl 元素和 N 元素的质量之比。该研究小组准确称取 a g 卤砂,与足量氧化铜混合加热,充分反应后把气体产物按如图装置进行实验。收集装置收集到的气体为空气中含量最多的气体,其体积换算成标准状况下的体积为 V L,碱石灰增重 b g。(4)E 装置内的试剂为_,卤砂与氧化铜混合加热反应的化学方程式为_。(5)卤砂中 Cl
9、元素和 N 元素的质量之比为_(用含 b、 V 的式子表示)。(6)为了测定卤砂中氯元素的质量,他们设计的实验方案是将 a g 卤砂完全溶解于水,加入过量 AgNO3溶液,然后测定生成沉淀的质量。请你评价该方案是否合理,并说明理由:_。解析:(1)结合实验目的及题给装置可知,从 a、b 接口分别向锥形瓶中通入 NH3和HCl,可用 B 装置制备 HCl,经 D 装置干燥后通入 b,装置接口连接顺序为 cfgb;也可用 B 装置制备 NH3,经 C 装置干燥后通入 a,装置接口连接顺序为 cdea。(2)C 装置用于干燥 NH3,D 装置用于干燥 HCl,盛装的物质是浓硫酸。(3)用 B 装置制
10、备 NH3可选用浓氨水和碱石灰。(4)NH 4Cl 与 CuO 的反应为2NH4Cl3CuO 3CuN 22HCl3H 2O,装置 E 内盛装浓硫酸,可用于干= = = = = 燥气体。(5)装置 F 中碱石灰增加的重量等于 HCl 的质量,装置 G 中收集到的气体为 N2,4则卤砂中 Cl 元素与 N 元素的质量之比为 28 。(6)若 NH4Cl 样品纯35.5b36.5 V22.4 71b73 5V4净,其完全溶于水后,加入过量 AgNO3溶液,溶液中的 Cl 完全转化为 AgCl,根据 AgCl 的质量可确定 NH4Cl 样品中 Cl 元素的质量;若 NH4Cl 样品不纯,混有的杂质离
11、子也发生沉淀反应,则不能根据生成沉淀的质量确定 NH4Cl 样品中 Cl 元素的质量。答案:(1)cde gfc(2)干燥氨气 浓硫酸(3)浓氨水和碱石灰(或其他合理答案)(4)浓硫酸 2NH 4Cl3CuO 3CuN 22HCl3H 2O= = = = = (5) 35.5b36.5 28V22.4(或 71b73 5V4)(6)合理,氯化铵样品纯净,溶于水后其电离出的氯离子全部沉淀,故通过沉淀质量可求得氯元素的质量(或不合理,氯化铵样品不纯,杂质离子也发生了沉淀反应)35.选修 3:物质结构与性质赤血盐即 K3Fe(CN)6易溶于水,主要应用于照相纸、颜料、制革、印刷、制药、肥料、媒染剂、
12、电镀、造纸、钢铁等工业,其结构如图所示。(1)写出基态 Fe3 的核外电子排布式_。(2)K3Fe(CN)6中 Fe3 与 CN 之间的化学键是_。(3)C、N 的第一电离能的大小为 C_N(填“” “”或“”)。(4)CN 中碳原子的杂化方式为_,写出 CN 的一种含两种元素的等电子体:_。(5)N2和 C 均为 CN 的等电子体,C 和 Ca2 形成的晶体的22 22晶胞结构如图所示,1 个 Ca2 周围距离最近的 C 数目为22_。若该晶体中相邻的两个 Ca2 之间的距离为 a cm,阿伏加德罗常数的值为 NA,该晶体的密度 _(写出含 a、 NA的表达式)。解析:(1)基态 Fe3 的
13、核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d 5。(2)K 3Fe(CN)6中 Fe3 提供空轨道,CN 提供孤对电子,因此 Fe3 与 CN 之间的化学键为配位键。(3)同周期元素从左向右,第一电离能呈增大趋势,且 N 的 3p 能级是半充满状态,因此 N 的第一电离能大于 C 的第一电离能。(4)CN 的结构中存在一个三键,其中有两个 键,用去两个 p 轨道,因此碳原子的杂化方式为 sp 杂化;等电子体的原子数、价电子总数均相等,又要求含两种元素,CO 符合题意。(5)Ca 2 的上、下、左、右、 前、后各有一个 C ,因此22Ca2 周围距离最近的 C 的数目为 6。
14、相邻的两个 Ca2 之间的距离为 a cm,该晶胞的边225长为 a cm,体积 V( a)3 cm3,1 个该晶胞中含有的 Ca2 的数目为 112 4 个,含2 214有 C 的数目为 8 6 4 个,因此一个晶胞的质量为 g2218 12 4 40 122NAg,密度 g( a)3 cm3 gcm3 。256NA 256NA 2 642NAa3答案:(1)1s 22s22p63s23p63d5或Ar3d 5(2)配位键 (3) (4)sp CO(其他答案合理即可)(5)6 gcm3642NAa336选修 5:有机化学基础聚醋酸乙烯酯(PVAc)可用于口香糖基料、制造玩具绒、无纺布;聚羟基
15、乙酸(PGA)具有优异的生物降解性和生物相容性,是一类较重要的医用高分子材料。以下是由石油化工重要产品 CxHy合成 PVAc 和 PGA 的流程图:(1)在 CxHy的同系物中,所有碳原子一定共平面且分子中碳原子数最多的有机物的名称是_,A 的结构简式为_。(2)G 的官能团名称为_。(3)下列说法正确的是_。aC xHy和苯都能使溴水褪色,原理相同b和的反应类型相同,与反应本质不相同cC 能与 Na、NaOH、NaHCO 3反应dPGA 是比 PVAc 具有更好的环保性能的高分子材料ePVAc 和 PGA 均可在酸性条件下水解产生小分子化合物(4)I 是 D 的同分异构体,与 D 具有相同
16、官能团的还有_种(含顺、反异构体),其中核磁共振氢谱有 3 组吸收峰,且能发生银镜反应的结构简式是_。6(5)写出反应的化学方程式:_。(6)设计合成路线实现由 F 合成 (格式参考上述流程图)。解析:(1)根据题意,结合流程图推出 CxHy为乙烯,符合题意的烯烃的结构简式为,名称为 2,3二甲基2丁烯。A 能与银氨溶液反应,结合由 A 合成聚醋酸乙烯酯的流程可确定 A 为乙醛。(2)G 的结构简式为 ,官能团的名称为羧基、溴原子。(3)苯萃取溴水中的溴而使溴水褪色,乙烯与溴发生加成反应而使溴水褪色,a 错。反应和反应都是加成反应;反应为加聚反应,反应为缩聚反应,本质不相同,b 正确。C 的结
17、构简式为 ,分子中的羟基、酯基与NaHCO3均不反应,c 错。PGA 是聚酯类高分子化合物,易发生水解反应,生物降解性能好,是具有更好环保性能的高分子材料;PVAc 是聚烯类高分子化合物,分子中虽然存在酯基,但不在主链上,所以不易降解,环保性能较差,d 正确。PVAc 和 PGA 分子中均存在酯基,可在酸性条件下水解产生小分子化合物,e 正确。(4)D 的结构简式是 CH2=CHOOCCH3,与D 具有相同官能团的同分异构体有 CH2=CHCOOCH3(1 种)、CH 3CH=CHOOCH(顺、反 2 种)、CH2=CHCH2OOCH(1 种)、CH 2=C(CH3)OOCH(1 种),共 5 种;其中核磁共振氢谱有 3 组吸收峰,且能发生银镜反应的结构简式是 。(5)反应属于缩聚反应,化学方程式为 nCH2OHCOOH (6)由目标产物 浓 硫 酸 的结构简式及已知信息可推出需要制取 CH2OHCHO 和 CH2OHCOOH,F 的结构简式为CH2BrCHO,F 经氧化、取代得到 CH2OHCOOH,F 经取代得到 CH2OHCHO。答案:(1)2,3二甲基2丁烯 (2)羧基、溴原子 (3)bde7(4)5