1、1精准押题大题练(第五练)(限时 30 分钟)26某课题小组同学测量液态奶含氮量的实验过程如下:原理:液态奶 (NH4)2SO4溶液 NH3 (NH4)2B4O7溶液 用标准盐 辅 助 试 剂 加 热 NaOH溶 液 吹 出 H3BO3 吸 收酸滴定步骤:在烧杯中加入 10.00 mL 液态奶和辅助试剂,加热充分反应;将反应液转移到大试管中;按图中装置用水蒸气将 NH3吹出,并用 H3BO3溶液吸收(加热装置未画出);取下锥形瓶,滴加指示剂,用 0.100 0 molL1 盐酸标准液滴定;重复测定数次,再用 10.00 mL 蒸馏水代替液态奶进行上述操作。数据记录如下:实验编号 样品和辅助试剂
2、 消耗盐酸体积/mL1 10.00 mL 液态奶、 0.2 g 催化剂、20 mL 浓硫酸 33.452 10.00 mL 液态奶、 0.2 g 催化剂、20 mL 浓硫酸 25.503 10.00 mL 液态奶、 0.2 g 催化剂、20 mL 浓硫酸 33.554 10.00 mL 液态奶、 0.2 g 催化剂、20 mL 浓硫酸 33.505 10.00 mL 蒸馏水、 0.2 g 催化剂、20 mL 浓硫酸 1.50回答下列问题:(1)滴定时(NH 4)2B4O7重新转化为 H3BO3,反应的离子方程式为_。(2)步骤的实验装置中需要加热的仪器是_(填仪器名称),长导管的作用是_。(3
3、)不做空白对照实验对实验结果有何影响?_(填“无影响” “偏高”或“偏低”)。(4)计算 10.00 mL 液态奶中的含氮量应代入计算的盐酸体积是_ mL,该液态奶的含氮量为_ mgmL 1 。解析:(3)不做空白对照实验消耗的盐酸偏多,导致测出结果偏高。(4)去除实验编号22 明显有误差的数据,平均消耗盐酸的体积是 33.50 mL,再除去空白对照实验的数据得33.50 mL1.5 mL32.00 mL。2NH B 4O 2H , n(NH )0.003 2 mol,液态奶的 4 27 4含氮量 0.004 48 gmL 1 4.48 mgmL 1 。0.003 2 mol14 gmol 1
4、10 mL答案:(1)B 4O 2H 5H 2O=4H3BO327(2)圆底烧瓶 防止装置中压力过大而发生危险;防止冷却时发生倒吸(3)偏高 (4)32.00 4.4827氯酸镁常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备 Mg(ClO3)26H2O 的流程如图:已知:卤块主要成分为 MgCl26H2O,含有 MgSO4、FeCl 2等杂质;四种化合物的溶解度( S)随温度( T)变化曲线如图所示:(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有_。(2)加 MgO 后过滤所得滤渣的主要成分的化学式为_。(3)加入 NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为_,再进一步制取 Mg(ClO3)26H2O 的实验步骤依次
5、为_;_;洗涤;将滤液冷却结晶;过滤、洗涤。(4)产品中 Mg(ClO3)26H2O 含量的测定:(已知 Mg(ClO3)26H2O 的摩尔质量为 299 gmol1 )步骤 1:准确称量 3.50 g 产品配成 100 mL 溶液。步骤 2:取 10.00 mL 于锥形瓶中,加入 10.00 mL 稀硫酸和 20.00 mL 1.000 molL1 的 FeSO4溶液,微热。步骤 3:冷却至室温,用 0.100 molL1 K2Cr2O7溶液滴定剩余的 Fe2 至终点。反应的方程式为 Cr2O 6Fe 2 14H =2Cr3 6Fe 3 7H 2O。27步骤 4:将步骤 2、3 重复两次,计
6、算得平均消耗 K2Cr2O7溶液 15.00 mL。写出步骤 2 中发生反应的离子方程式得_。3产品中 Mg(ClO3)26H2O 的质量分数为_。(保留到小数点后一位)解析:(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)加 KMnO4的目的是氧化 Fe2 使其转化为 Fe3 ,再加入 BaCl2除去 SO ,此时溶液中的溶质主要为24MgCl2、FeCl 3,Fe 3 发生水解:Fe 3 3H 2OFe(OH) 33H ,加入的 MgO 与水解得到的H 反应,促使上述平衡正向移动从而使 Fe3 转化为 Fe(OH)3沉淀而与 MgCl2分离,故加MgO 后过滤所得滤渣的主要成分为
7、 Fe(OH)3。(3)过滤后的溶液中的溶质为 MgCl2,加入NaClO3后生成的 NaCl 的溶解度小,在饱和溶液中以沉淀的形式析出,故反应可以发生,化学方程式为 MgCl22NaClO 3=Mg(ClO3)22NaCl;加入 NaClO3后生成 Mg(ClO3)2溶液和NaCl 沉淀,可以先将混合物蒸发浓缩,使更多的 NaCl 沉淀析出,由于 Mg(ClO3)2的溶解度随温度的降低而降低,同时为了减少 Mg(ClO3)2的析出,必须在较高温度下过滤,得到Mg(ClO3)2滤液,洗涤沉淀得到 NaCl 产品。最后对滤液进行冷却结晶,得到 Mg(ClO3)26H2O 晶体。(4)ClO 具有
8、氧化性,Fe 2 具有还原性,两者在酸性条件中反应,离子 3方程式为 ClO 6Fe 2 6H =6Fe3 Cl 3H 2O。根据 3Cr2O 6Fe 2 14H =2Cr3 6Fe 3 7H 2O,K 2Cr2O7溶液滴定的 Fe2 的物质的量为27(60.10015.00103 )mol910 3 mol,所以 ClO 消耗的 Fe2 的物质的量为 3(20103 910 3 ) mol0.011 mol,根据 ClO 6Fe 2 6H =6Fe3 Cl 3H 2O 可 3得 ClO 的物质的量为 mol,所以原 100 mL 样品溶液中 ClO 的物质的量为 30.0116 3 0.01
9、16mol10 mol,Mg(ClO 3)26H2O 的物质的量为 mol,质量为( 299)g,故0.116 0.1112 0.1112Mg(ClO3)26H2O 的质量分数为 100%78.3%。 0.1112 299 g3.50 g答案:(1)烧杯、漏斗、玻璃棒 (2)Fe(OH) 3(3)MgCl22NaClO 3=Mg(ClO3)22NaCl蒸发浓缩(或蒸发结晶) 趁热过滤(4)ClO 6Fe 2 6H =6Fe3 Cl 3H 2O 78.3% 328二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料,回答下列问题:(1)工业上可以用 CO2来生产燃料甲醇。已知:CO 2(g)3H 2(g)CH
10、3OH(l)H 2O(l) H131.0 kJmol 1 ;H2(g) O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol 1 。12CH3OH(l)的燃烧热 H_。(2)在催化剂作用下,CO 2和 CH4可以直接转化为乙酸:CO2(g)CH 4(g)CH 3COOH(g) H36.0 kJmol 1 。4在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。当温度在 250 300 范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是_,当温度在 300 400 范围时,影响乙酸生成速率的主要因素是_。欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是_(填标号)。A升高温度 B降低温度C增大压强 D降低压强(3)高温下,CO 2
11、与足量的碳在密闭容器中实现反应:C(s)CO 2(g)2CO(g) 。向容积为 1 L 的恒容容器中加入 0.2 mol CO2,在不同温度下达到平衡时 CO2的物质的量浓度 c(CO2)随温度的变化如图所示。则该反应为_(填“放热”或“吸热”)反应,某温度下,若向该平衡体系中再通入 0.2 mol CO2,平衡_(填“正向” “逆向”或“不”)移动,达到新平衡后,体系中 CO 的百分含量_(填“变大” “变小”或“不变”)。向压强为 p、体积可变的恒压容器中充入一定量 CO2,650 时反应达到平衡,CO 的体积分数为 40.0%,则 CO2的转化率为_。气体分压( p 分 )气体总压( p
12、 总 )体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作 Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数 Kp_(用含 p 的代数式表示),若向平衡体系中再充入 V(CO2) V(CO)54 的混合气体,平衡_(填“正向” “逆向”或“不”)移动。解析:(1)燃烧热是指 25 、101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。将题中已知的热化学方程式依次编号为、,根据盖斯定律,由3可得:CH 3OH(l) O2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H(285.8 kJmol1 )323(131.0 kJmol 1 )726.4 kJmol 1 。(
13、2)当温度在 250 300 范围时,随温度的升高乙酸的生成速率反而减慢,主要原因是催化剂活性降低。当温度在 300 5400 范围时,随温度的升高乙酸的生成速率又有所上升,是因为此时影响乙酸生成速率的主要因素是温度。因为该反应是气体分子数减小的吸热反应,根据平衡移动原理,欲使乙酸的平衡产率提高,可采取的措施是升高温度、增大压强,A、C 项正确。(3)由题图可得,随着温度的升高,平衡时 CO2的物质的量浓度逐渐减小,根据平衡移动原理,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,所以该反应为吸热反应。向该平衡体系中再通入0.2 mol CO2,反应物浓度增加,平衡正向移动。再通入 CO2达到的平衡与在原平
14、衡的基础上增大压强达到的平衡互为等效平衡,该反应为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,故达到新平衡后,体系中 CO 的百分含量变小。设 CO2的初始浓度为 a molL1 ,转化浓度为 x molL1 ,根据三段式法进行计算:C(s)CO 2(g)2CO(g)初始/(molL 1 ) a 0转化/(molL 1 ) x 2x平衡/(molL 1 ) a x 2x则有 100%40.0%,解得 x a,所以 CO2的转化率为 100%25%。根据2xa x 14 0.25aa题意可知,气体总浓度为 (molL1 )。CO 2的分压为 p 0.6 p,COa2 3a4 5a4 (3a45
15、a4)的分压为 p 0.4 p,故 Kp 0.267 p。原平衡体系中 V(CO2) V(CO)(a25a4) 0.4p 20.6p32,恒压条件下,向原平衡体系中再充入 V(CO2) V(CO)54 的混合气体,相当于在原平衡的基础上再通入 CO,所以平衡逆向移动。答案:(1)726.4 kJmol 1(2)催化剂活性降低 温度 AC(3)吸热 正向 变小 25% (或 0.267p) 逆向4p1535选修物质结构与性质B、N、Co 均为新型材料的重要组成元素。请回答下列问题:(1)基态 Co 原子核外电子占据_种不同的能级,其中有_个未成对电子。(2)Co 能形成Co(CNO) 63 。1
16、 mol 该离子中含有 键的数目为_。与 CNO 互为等电子体的分子为_(填化学式,任写一种)。C、N、O 三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。相同压强下,CO 晶体的熔点高于 N2晶体的原因为6_。(3)多硼酸根的结构之一为链状(如图 1),化学式为_,其中 B 原子的杂化形式为_。(4)BN 晶体有多种结构,其中立方氮化硼具有金刚石型结构(如图 2)。晶体的最小环中含有_个 B 原子。若晶胞参数为 a nm,晶胞密度为 gcm3 ,则阿伏加德罗常数的值可表示为_。解析:(1)基态 Co 原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d74s2,原子核外电子
17、占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s 共 7 种不同的能级,其中有 3 个未成对电子。(2)1 mol 该离子中含有 键的数目为 366.021023186.0210 23。与 CNO 互为等电子体的分子为 CO2和 CS2或 N2O 等。同一周期从左到右第一电离能逐渐增大,N 中 2p 轨道电子处于半充满状态,第一电离能变大,C、N、O 三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为 NOC。相同压强下,CO 晶体的熔点高于 N2晶体的原因:CO 为极性分子,N 2为非极性分子,CO 分子间的范德华力更大。(3)多硼酸根化学式为 BO 或(BO 2) ,其中 B 原子形 2 nn成 2 个
18、 键,最外层 3 个电子,又得一个,共 4 个价电子,形成 键用去 2 个,有一个孤电子对,杂化形式为 sp2。(4)晶体的最小环中含有 3 个 B 原子,3 个 N 原子,形成 6元环;立方氮化硼中,晶胞边长为 a107 cm,晶胞体积 V( a107 cm)3,该晶胞中 N原子个数8 6 4,B 原子个数为 4,立方氮化硼的密度 18 12 4MNAVgcm3 , NA 。425NA a10 7 3 1023 a3答案:(1)7 3 (2)18 NA(或 186.021023等合理答案即可) CO 2(或 CS2、N 2O等合理答案) NOC CO 为极性分子,N 2为非极性分子,CO 分
19、子间的范德华力更大 (3)BO 或(BO 2) sp 2 2 nn(4)3 1023 a336选修有机化学基础有机化合物 J 是治疗心脏病药物的一种中间体,分子结构中含有 3 个六元环。化合物 J 的一种合成路线如图:7已知:A 既能发生银镜反应,又能与 FeCl3溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有 4 种氢,且峰面积之比为 1221;有机物 B 是一种重要的石油化工产品,其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平;回答下列问题:(1)A 的化学名称是_,AD E 的反应类型是_。(2)CD 的化学方程式是_。(3)化合物 G 官能团的名称是_。(4)鉴定 I 分子结构中官能团的光谱分析方法是
20、_。(5)符合下列条件的 E 的同分异构体的数目有_种。能发生水解反应 苯环上只有两个对位取代基 与 FeCl3溶液发生显色反应(6)以有机物 B 为原料,结合题给合成路线,写出制备 1,3丁二醇的转化流程图(无机化合物原料任选)。解析:根据已知信息并结合 A 的分子式可知,A 为苯环上连有OH、CHO 的有机物,结合其核磁共振氢谱显示有 4 种氢,且峰面积之比为 1221 知 A 的结构简式为,化学名称是对羟基苯甲醛(或 4羟基苯甲醛)。根据已知信息可知,B为乙烯,则 C 为乙醇,D 为乙醛,A 与 D 发生已知信息的加成反应,生成的 E 为,则 F 为 ,G 为。根据 J 分子结构中含有
21、3 个六元环可知,G 与 HCl 发生加成反应,生成的 H 为 ,H 在碱性条件下水解后进行酸化,生成的 I为 。(5)E 为 ,根据能发生水解反应,说明有酯基;苯环上只8有两个对位取代基;与 FeCl3溶液发生显色反应,说明有酚羟基,其含有酯基的取代基可以是CH 2CH2OOCH、CH(CH 3)OOCH、CH 2OOCCH3、OOCCH 2CH3、COOCH2CH3或CH 2COOCH3,故符合条件的 E 的同分异构体有 6 种。(6)运用逆合成分析法,倒推中间产物,确定合成路线。答案:(1)对羟基苯甲醛(或 4羟基苯甲醛) 加成反应(2)2CH3CH2OHO 2 2CH3CHO2H 2O Cu (3)碳碳双键、酚羟基、羧基 (4)红外光谱 (5)6(6)CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO H2O 催 化 剂 、 O2 Cu, 一 定 条 件 H2 催 化 剂 、 9