1、1非选择题专项练(一)26由一种短周期金属元素和一种非金属元素组成的化合物 X 可与水发生复分解反应。某校兴趣小组用如图装置(夹持装置略去)对其进行探究实验。(1)仪器 G 的名称是_，B 中红色石蕊试纸变蓝，则单质 M 的电子式为_。(2)化合物 X 中含组成单质 M 的元素质量分数为 16.9%，写出 X 与水反应的化学方程式：_。(3)C 中的试剂名称为_。(4)实验时，装置 D 中硬质玻璃管内的现象为_。(5)装置 E 中试剂 Z 为_(填化学式)，装置 E 的作用是_。(6)若不通过 E、F 两装置，请设计实验方案证明 D 中发生了反应(不通过观察 D 中固体颜色发生变化)：_。(7
2、)若装置 A 中固体样品含有杂质(杂质不参与反应)，某同学通过测定 F 中单质 M 在标准状况下的体积和固体样品的质量，以确定固体样品中 X 的质量分数，判断该方案是否可行，并说明原因：_。解析：(1)仪器 G 的名称是分液漏斗；B 中红色石蕊试纸变蓝，则产生氨气，氨气与氧化铜加热反应生成单质 M 为氮气，其电子式为NN。(2)化合物 X 中含氮元素质量分数为 16.9%，X 应该为氮与活泼金属形成的氮化物，则 83， 23，则 X 为1416.9% 83 143Na3N，Na 3N 与水反应的化学方程式为：Na 3N3H 2O=3NaOHNH 3。(3)C 中的试剂用于干燥氨气，名称为碱石灰
3、。(4)实验时，装置 D 中硬质玻璃管内的现象为黑色粉末逐渐变为红色，硬质玻璃管末端有水珠凝结。(5)装置 E 中试剂 Z 为 CCl4，装置 E 的作用是吸收未反应的 NH3，并防止倒吸。(6)若不通过 E、F 两装置，称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量，通过固体质量的变化证明 D 中发生了反应(不通过观察 D 中固体颜色发生变化)。2(7)若装置 A 中固体样品含有杂质(杂质不参与反应)，某同学通过测定 F 中单质 M 在标准状况下的体积和固体样品的质量，以确定固体样品中 X 的质量分数，方案不可行，因为装置A 中生成的氨气不可能完全与 CuO 反应。答案：(1)分液漏斗 N N(2)
4、Na3N3H 2O=3NaOHNH 3 (3)碱石灰(4)黑色粉末逐渐变为红色，硬质玻璃管末端有水珠凝结(5)CCl4 吸收未反应的 NH3，并防止倒吸 (6)称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量 (7)不可行，因为装置 A 中生成的氨气不可能完全与 CuO 反应27利用工业炼铅产生的锌灰(主要成分为 ZnO、PbO、FeO、MnO 2、CuO)可回收制备ZnCl2，工艺流程如下：回答下列问题：(1)“浸取”实验中，反应体系的温度、反应时间对锰脱除效果的影响如下表，则适合的温度和反应时间分别是_、_。表 1 温度对锰脱除效果的影响温度/ (Mn 2 )/mgL1 除锰率/%10 0.325
5、87.930 0.341 89.550 0.424 84.370 0.646 76.1表 2 反应时间对锰脱除效果的影响时间/h (Mn 2 )/mgL1 除锰率/%1.0 0.995 63.11.5 0.794 70.62.0 0.328 87.92.5 0.325 87.9(2)“滤渣 1”的主要成分是_。(3)H2O2溶液的作用是_，3已知“滤渣 2”的主要成分是 Fe(OH)3，则氧化锌的作用是_。 “置换”实验中发生的反应的离子方程式有ZnPb 2 =PbZn 2 、_。(4)由锌灰制取金属锌可采用碱溶解，然后电解浸取液，已知：ZnO 溶于 NaOH 溶液中生成Zn(OH) 42 ，
6、则阴极的电极反应为_。(5)ZnCl2晶体溶解于饱和 Na2CO3溶液中，得到 6.46 g 的碱式碳酸锌Zn x(CO3)y(OH)z，为了测定其组成，充分加热分解，产生的气体依次通入浓硫酸和碱石灰，质量分别增重了0.72 g 和 0.88 g，则该碱式碳酸锌的化学式为_。解析：(1)“浸取”实验中，根据表中反应体系的温度、反应时间对锰脱除效果的数据可知，浸出率较高的适合的温度和反应时间分别是 30 、2.0 h。(2)MnO 2不溶于稀盐酸，故“滤渣 1”的主要成分是 MnO2；(3)H 2O2溶液的作用是将 Fe2 氧化为 Fe3 ，已知“滤渣2”的主要成分是 Fe(OH)3，则氧化锌的
7、作用是调节 pH 将 Fe3 转化为沉淀除去；“置换”实验中利用锌置换出未处理的金属性弱的金属，发生的反应的离子方程式有ZnPb 2 =PbZn 2 、Zn Cu2 =Zn2 Cu。(4)阴极碱性条件下Zn(OH) 42 得到电子产生 Zn，电极反应为Zn(OH) 42 2e =Zn4OH 。(5)浓硫酸增重为分解生成水的质量，水的物质的量为 0.04 mol，则 n(OH )0.08 mol，碱石灰增重为分解得到0.72 g18 gmol 1二氧化碳的质量，二氧化碳物质为 0.02 mol，则 n(CO )0.02 mol，结0.88 g44 gmol 1 23合电子守恒，可知 n(Zn2
8、) (0.08 mol0.02 mol2)0.06 mol，则12xyz0.060.020.08314，故该碱式碳酸锌的化学式为：Zn 3CO3(OH)4。答案：(1)30 2.0 h (2)MnO 2(3)将 Fe2 氧化为 Fe3 调节 pH 将 Fe3 转化为沉淀除去 ZnCu 2 =Zn2 Cu(4)Zn(OH)42 2e =Zn4OH (5)Zn3CO3(OH)428碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。回答下列问题：(1)某种制备氮氧化铝的反应原理为 23Al2O315C5N 2=2Al23O27N515CO，产物Al23O27N5中氮的化合价为_，该反应中每生成 1 mol Al2
9、3O27N5，转移的电子数为_。(2)真空碳热冶得法包含很多反应，其中的三个反应如下：Al2O3(s)3C(s)= =Al2OC(s)2CO(g) H 12Al2OC(s)3C(s)= =Al4C3(s)2CO(g) H 242Al2O3(s)9C(s)= =Al4C3(s)6CO(g) H 3H 3_(用 H 1、H 2表示)。Al 4C3可与足量盐酸反应制备种最简单的烃。该反应的化学方程式为_。(3)下列是碳热还原制锰合金的三个反应，CO 与 CO2平衡分压比的自然对数值(ln K2.303 1 gK)与温度的关系如图所示 (已知 Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数，分压总压气体的
10、物质的量分数)。.Mn 3C(s)4CO 2(g) 3MnO(s)5CO(g) K p().Mn(s)CO 2(g) MnO(s)CO(g) K p().Mn 3C(s)CO 2(g) 3Mn(s)2CO(g) K p()H0 的反应是_(填“” “”或“”)。1 200 K 时，在一体积为 2 L 的恒容密闭容器中有 17.7 g Mn3C(s)和 0.4 mol CO2，只发生反应，5 min 后达到平衡，此时 CO 的浓度为 0.125 molL1 ，则 05 min 内v(CO2)_。在一体积可变的密闭容器中加入一定量的 Mn(s)并充入一定量的 CO2(g)，只发生反应，下列能说明反
11、应达到平衡的是_(填标号)。A容器的体积不再改变B固体的质量不再改变C气体的总质量不再改变向恒容密闭容器中加入 Mn3C 并充入 0.1 mol CO，若只发生反应，则在 A 点反应达到平衡，当容器的总压为 a kPa 时，CO 的转化率为_；A 点对应温度下的 Kp()_。解析：(1)反应 23Al2O315C5N 2=2Al23O27N515CO 中，产物 Al23O27N5中氮的化合价为3 价，该反应中每生成 1 mol Al23O27N5，转移的电子数为 53NA15N A。(2)已知、Al 2O3(s)3C(s)= =Al2OC(s)2CO(g) H 1、2Al 2OC(s)3C(s
12、)= =Al4C3(s)2CO(g) H 2、2Al 2O3(s)9C(s)= =Al4C3(s)6CO(g) H 35根据盖斯定律，由2得反应，则 H 32H 1H 2；Al 4C3可与足量盐酸反应制备一种最简单的烃 CH4，根据质量守恒配平可得反应的化学方程式为Al4C312HCl= =4AlCl33CH 4。(3)由图中信息可知，反应升高温度，ln K 增大，则K 增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应，H0；05 min 内 v(CO2) v(CO)45 0.02 molL1 min1 ；反应.Mn(s)CO 2(g) MnO(s)45 0.125 molL 15 minCO(g)为气体
13、体积不变的放热反应，根据“变量不变达平衡”进行判断。反应为气体不变的反应，反应过程容器的体积不是变量，不能作为平衡状态的判断依据，选择 A 不选；反应是一个固体质量增大的反应，固体的质量为变量，当固体的质量不再改变说明达到平衡状态，选项 B 选；反应是一个气体质量减小的反应，气体的总质量为变量，当不再改变说明达平衡状态，选项 C 选。答案选 BC。向恒容密闭容器中加入 Mn3C 并充入 0.1 mol CO，若只发生反应，则在 A 点反应达到平衡，ln 2.303 1 gK0，则 c(CO)p（ CO）p（ CO2） c(CO2)，当容器的总压为 a kPa 时，CO 的转化率为 100%33.3%，A 点对应温12 0.51 0.5度下的 Kp() 0.5a kPa。p（ CO）p（ CO2）答案：(1)3 9.0310 24(或 15NA)(2)2H 1H 2 Al 4C312HCl= =4AlCl33CH 4(3) 0.02 molL 1 min1 BC33.3% 0.5a kPa
