1、1压轴套题增分练 21亚硝酸钠(NaNO 2)外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂，使用过量会使人中毒，国际上对食品中亚硝酸钠的用量控制在很低的水平上。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验：【实验】制备 NaNO2该小组查阅资料知：2NONa 2O2=2NaNO2；2NO 2Na 2O2=2NaNO3。制备装置如图所示(夹持装置略去)：(1)装置 D 可将剩余的 NO 氧化成 NO ，发生反应的离子方程式为_。 3(2)如果没有 B 装置，C 中发生的副反应有_、_。(3)甲同学检查完装置气密性良好后进行实验，发现制得的 NaNO2中混有较多的 NaNO3杂质。于是进行了适当的改进
2、，改进后提高了 NaNO2的纯度，则其改进措施是_。【实验】测定制取的样品中 NaNO2的含量步骤：a在 5 个有编号的带刻度试管(比色管)中分别加入不同量的 NaNO2溶液，各加入 1 mL的 M 溶液(M 遇 NaNO2呈紫红色，NaNO 2浓度越大颜色越深)，再加蒸馏水至总体积均为 10 mL 并振荡，制成标准色阶：试管编号 NaNO2含量/(mgL 1 ) 0 20 40 60 80b称量 0.10 g 制得的样品，溶于水配成 500 mL 溶液。取 5 mL 待测液，加入 1 mL M溶液，再加蒸馏水至 10 mL 并振荡，与标准色阶比较。(4)步骤 b 中比较结果是：待测液颜色与标
3、准色阶相同，则甲同学制得的样品中2NaNO2的质量分数是_。(5)用目视比色法证明维生素 C 可以有效降低 NaNO2的含量。设计并完成下列实验报告。实验方案 实验现象 实验结论取 5 mL 待测液，加入_，振荡，再加入 1 mL M 溶液，_，再振荡，与标准色阶对比_维生素 C 可以有效降低NaNO2的含量答案 (1)5NO3MnO 4H =5NO 3Mn 2 2H 2O 4 3(2)2Na2O22H 2O=4NaOHO 2 2NOO 2=2NO2 2NO 2Na 2O2=2NaNO3(3)在 A、B 之间增加装有水的洗气瓶(4)40%(5)维生素 C 加入蒸馏水至总体积为 10 mL 紫红
4、色比标准色阶浅解析 (1)酸性 KMnO4溶液具有强氧化性，能将 NO 氧化为 NO ，反应的离子方程式为 35NO3MnO 4H =5NO 3Mn2 2H 2O。 4 3(2)铜和稀硝酸反应制得的 NO 中含有杂质水蒸气。(3)制得的 NaNO2中混有较多的 NaNO3杂质，说明制得的 NO 中混有 NO2，故应在装置A、B 之间增加装有水的洗气瓶，以除去杂质 NO2。(4)待测液颜色与标准色阶相同，则甲同学制得的样品中 NaNO2的质量是 40 mgL1 0.01 L 40 mg0.04 g，故样品中 NaNO2的质量分数 100%40%。500 mL5 mL 0.04 g0.10 g(5
5、)取 5 mL 待测液，然后加入维生素 C，再加入 1 mL M 溶液，最后加入蒸馏水至总体积为 10 mL，若紫红色比标准色阶浅，说明 NaNO2的含量低，则可以证明维生素 C 可以有效降低 NaNO2的含量。2碲(Te)位于元素周期表第A 族，由该元素组成的物质可用作石油裂化的催化剂，电镀液的光亮剂，玻璃的着色材料，合金材料的添加剂等。碲化铜渣是电解精炼铜时产生的一种矿渣，其主要含 Cu2Te、Au、Ag 等，利用下列工艺流程可回收碲：3已知：TeO 2的熔点为 733 ，微溶于水，可溶于强酸和强碱。回答下列问题：(1)Te 与 S 的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序为_(用化学式表
6、示)。(2)“酸浸 1”需加热，加热的目的是_， “酸浸 1”发生反应的氧化产物是_(写化学式)。(3)“水浸”后“滤液 1”的颜色是_。(4)“滤渣 1”进行“碱浸”的离子方程式是_。(5)“滤液 2”加双氧水的目的是_， “操作 1”的名称是_。(6)“还原”制备碲粉的离子方程式为_。(7)从可持续发展意识和绿色化学观念来看， “滤渣 2”进行酸浸的意义是_。答案 (1)H 2SO4H2TeO4(2)加快浸出速率 CuSO 4、TeO 2(3)蓝色(或浅蓝色)(4)TeO22OH =TeO H 2O23(5)将 Na2TeO3氧化为 Na2TeO4 加热浓缩(或浓缩)(6)TeO 3SO
7、2H =3SO TeH 2O24 23 24(7)“滤渣 2”经过酸浸可得到含 CuSO4的滤液，并可达到回收 Au、Ag 的目的，符合可持续发展意识和绿色化学观念解析 (1)S、Te 同主族，同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，故 H2SO4的酸性比 H2TeO4强。4(2)酸浸时加热的目的是提高浸出速率，结合流程图知， “酸浸 1”发生反应的化学方程式为 Cu2Te2H 2SO42O 2 2CuSO4TeO 22H 2O，故其氧化产物为= = = = = CuSO4、TeO 2。(3)“滤液 1”的溶质中含 CuSO4，故“滤液 1”的颜色为蓝色。(4)“滤渣 1”中含有 TeO2，Te
8、O 2溶解于 NaOH 溶液生成亚碲酸盐，故反应的离子方程式为 TeO22OH =TeO H2O。23(5)“碱浸”后滤液 2 中的溶质的主要成分是 Na2TeO3，该物质与 Na2SO3类似，具有较强的还原性，加入双氧水可将其氧化为 Na2TeO4。 “操作 1”的后续物质为“Na 2TeO4浓溶液” ，故该操作为加热浓缩。(6)由流程图可知， “还原”的反应物为 Na2TeO4、Na 2SO3、H 2SO4，生成物有单质 Te，故发生的是酸性条件下 Na2SO3还原 Na2TeO4的反应，反应的离子方程式为TeO 3SO 2H =3SO TeH 2O 24 23 24(7)分析流程图并结合
9、碲化铜渣中含 Au、Ag 等，知“滤渣 2”经酸浸后可得到含 CuSO4的滤液，并可回收 Au、Ag，符合可持续发展意识和绿色化学观念。3为了改善环境，科学家投入了大量的精力研究碳、氮及其化合物的转化。请回答下列有关问题：(1)利用 N2与 H2合成氨是重要的工业反应，下图为反应过程中的能量变化关系。反应中加入铁粉可以提高反应速率，其原因是_。已知某些化学键键能数据如下表：化学键 HH NN NH5E/(kJ/mol) 436 946 391反应 N2(g) H2(g) NH 3(g)的活化能 Ea254 kJ/mol，则反应 NH3(g) 12 32 N2(g) H2(g)的活化能 Eb_
10、kJ/mol。12 32(2)汽车内燃机工作时会将 N2转化为 NO，反应式为 N2(g)O 2(g)2NO(g) ，该反应在不同温度下的平衡常数 K 如下表：温度 27 2000 K 3.81031 0.1温度为 2000 ，某时刻测得反应体系中各物质的浓度分别为 c(N2)0.2 mol/L， c(O2)0.03 mol/L， c(NO)0.03 mol/L，此时该反应的速率( v)应满足的关系为_(填字母序号)。A v 正 v 逆 B v 正 v 逆C v 正 ” “ K0.1，平衡逆向移动， v 正 v 逆 。0.0320.20.03(3)该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡右
11、移，CO 转化率升高，所以根据图像可知， pA小于 pB。设一氧化碳的变化量为 x mol：CO(g)2H 2(g)CH 3OH(g)起始量/mol 1 2 0变化量/mol x 2x x 平衡量/mol 1 x 22 x x 若达到化学平衡状态 A 时，CO 的体积分数为 25%，则0.25， x0.5，此时 CO 的转化率为 100%50%。根据同温同压下，1 x1 x 2 2x x 0.51气体的物质的量与气体体积成正比规律，反应前混合气体为 3 mol，体积为 3 L，反应后混合气体为 2 mol，体积为 2 L，平衡后各物质浓度为 c(CH3OH) 0.25 0.5 mol2 Lmo
12、l/L， c(CO) 0.25 mol/L， c(H2) 0.5 mol/L，平衡常数 KA0.5 mol2 L 1 mol2 L 4 L 2/mol2。c（ CH3OH）c（ CO） c2（ H2） 0.25 mol/L0.25 mol/L（ 0.5 mol/L） 24化学选修 3：物质结构与性质氢化铝钠(NaAlH 4)是一种新型轻质储氢材料。掺入少量 Ti 的 NaAlH4在 150 时释氢，在 170 、15.2 MPa 条件下又重复吸氢。 NaAlH4可由 AlCl3和 NaH 在适当条件下合成。NaAlH4的晶胞结构如图所示。7(1)基态 Ti 原子的价电子轨道表示式为_。(2)N
13、aH 的熔点为 800 ，不溶于有机溶剂。NaH 属于_晶体，其电子式为_。(3)AlCl3在 178 时升华，其蒸气的相对分子质量约为 267，蒸气分子的结构式为_(标明配位键)。(4)AlH 中，Al 的轨道杂化方式为_；列举与 AlH 空间构型相同的两种离子 4 4_(填化学式)。(5)NaAlH4晶体中，与 Na 紧邻且等距的 AlH 有_个；NaAlH 4晶体的密度为 4_gcm3 (用含 a 的代数式表示)。若 NaAlH4晶胞底心处的 Na 被 Li 取代，得到的晶体为_(填化学式)。(6)NaAlH4的释氢机理为：每 3 个 AlH 中，有 2 个分别释放出 3 个 H 原子和
14、 1 个 Al 原子， 4同时与该 Al 原子最近邻的 Na 原子转移到被释放的 Al 原子留下的空位，形成新的结构。这种结构变化由表面层扩展到整个晶体，从而释放出氢气。该释氢过程可用化学方程式表示为_。答案 (1)(2)离子 Na H(3)(4)sp3 NH 、BH (或 SO 、PO 等其他合理答案) 4 4 24 34(5)8 Na 3Li(AlH4)454301a3(或 108NAa31021)8(6)3NaAlH4=Na3AlH62Al3H 2解析 (3)AlCl 3的相对分子质量为 133.5，蒸气的相对分子质量约为 267，显然蒸气由两个 AlCl3分子聚合而成，AlCl 3中
15、1 个 Al 与 3 个 Cl 形成 3 个共价键，Al 最外层电子全部参与成键，因此配位键只能是 Cl 提供孤对电子，Al 提供空轨道，结构式为 。(5)根据图示，NaAlH 4晶体中，与 Na 紧邻且等距的 AlH 有 8 个(顶点 4 个、面心 4 4个)。该晶胞中 Na 个数为 4 6 4，AlH 个数为 8 4 14，NaAlH 4晶体14 12 4 18 12的密度为 g(a107 cma107 cm2a107 cm) 1021 gcm3 。544NA 108NAa35化学选修 5：有机化学基础咖啡酸乙酯具有抗炎作用且有治疗自身免疫性疾病的潜力，其合成路线如图所示：回答下列问题：(
16、1) CDE 反应类型为_。F 中含氧官能团的名称是_。(2)D 分子中位于同一平面上的原子最多有_个。G 的结构简式为_。(3)H咖啡酸乙酯的化学方程式为_。(4)芳香族化合物 M 是 H 的同分异构体，1 mol M 与足量碳酸氢钠溶液反应生成 2 mol CO2，M 的结构有_种；其中核磁共振氢谱为 5 组峰，峰面积比为 12221 的结构简式为_。(5)以上图中的 C 和甲醛为原料，设计合成 C5H12O4( )的路9线(无机试剂任选)。答案 (1)加成反应 醛基(2)14 (3) (4)10 (5) 解析 A 的相对分子质量是 28，A 是乙烯，与水加成生成 B 乙醇，催化氧化生成
17、C 乙醛。C 与 D 发生醛基的加成反应生成 E，E 在浓硫酸的作用下发生消去反应生成的 F 为，F 发生银镜反应并酸化后生成的 G 为10。G 发生水解反应生成 H，H 与乙醇发生取代反应生成咖啡酸乙酯。(1)根据以上分析可知 CDE 的反应类型为加成反应。F 中含氧官能团的名称是醛基。(2)醛基和苯环均是平面形结构，则 D 分子中位于同一平面上的原子最多有 14 个。G的结构简式为。(3)H咖啡酸乙酯的化学方程式为。(4)芳香族化合物 M 是 H 的同分异构体，1 mol M 与足量碳酸氢钠溶液反应生成 2 mol CO2，说明含有 2 个羧基，如果苯环上有 3 个取代基，应该是 2 个羧基和 1 个甲基，有 6 种；如果是两个取代基，应该是COOH 和CH 2COOH，有 3 种；如果是一个取代基，应该是CH(COOH)2，M 的结构其有 10 种；其中核磁共振氢谱为 5 组峰，峰面积比为12221 的结构简式为、 。(5)根据已知信息结合逆推法可知以甲醛、C 为原料合成 C5H12O4的路线为 CH3CHO11 足 量 甲 醛 稀 NaOH/。
