1、1歼灭高考 5 个主观题(第二练)(限时 30 分钟)26氰化物有剧毒，冶金工业会产生大量含氰化物的废水，其中氰化物以 CN 等形式存在于废水中。某化学小组同学对含氰化物废水处理进行研究。.查阅资料：含氰化物的废水破坏性处理方法。利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质，如以 TiO2为催化剂用 NaClO 将 CN 氧化成CNO (CN 和 CNO 中 N 元素均为3 价)，CNO 在酸性条件下继续与 NaClO 反应生成N2、CO 2、Cl 2等。.实验验证：破坏性处理 CN 的效果。化学兴趣小组的同学在密闭系统中用如图装置进行实验，以测定 CN 被处理的百分率，实验步骤如下：步骤 1：取一定量
2、废水进行加热蒸发、浓缩。步骤 2：取浓缩后含 CN 的废水与过量 NaClO 溶液的混合液共 200 mL(设其中 CN 的浓度为 0.2 molL 1 )倒入甲中，塞上橡皮塞。步骤 3：点燃酒精灯对丁装置加热。步骤 4：打开甲上的橡皮塞和活塞，使甲中溶液全部放入乙中，关闭活塞。步骤 5：打开活塞 K，通一段时间 N2，关闭活塞 K。步骤 6：实验完成后测定干燥管(含碱石灰)的质量 m2实验前干燥管(含碱石灰)的质量 m1。回答下列问题：(1)在破坏性处理方法中，在酸性条件下 NaClO 和 CNO 反应的离子方程式为2CNO 6ClO 8H =2CO2 N 23Cl 24H 2O，请标出反应
3、中电子转移的方向和数目：_。(2)对丁装置加热放在步骤 3 进行的原因是_。(3)丙装置中的试剂是_。(4)干燥管的作用是_。(5)请简要说明实验中通入 N2的目的是_。2(6)若干燥管中碱石灰增重 1.408 g，则该实验中测得 CN 被处理的百分率为_。解析：(1)根据题意可知，酸性条件下 CNO 与 NaClO 反应生成 N2、CO 2和 Cl2，电子转移的方向和数目如下： (2)装置丁的作用是利用铜与 Cl2反应，除去乙中反应生成的气体中混有的 Cl2，故乙中反应之前应先点燃酒精灯对丁装置加热，防止干燥管吸收 Cl2，影响 CO2质量的测定。(3)实验原理为测量干燥管吸收的 CO2的质
4、量确定对 CN 的处理效果，由于乙装置中产生N2、CO 2、Cl 2、H 2O，Cl 2与 H2O 都能被碱石灰吸收，影响 CO2质量的测定。所以进入干燥管的气体应除去 Cl2与 H2O，用浓硫酸吸 H2O，用铜丝除去 Cl2，故丙装置中的试剂是浓硫酸。(4)干燥管的作用是吸收 CO2，测定产生的 CO2的质量，空气中的 CO2、水蒸气进入干燥管会干扰实验，干燥管的作用是防止空气中的 CO2、水蒸气进入干扰实验。(5)装置中残留有 CO2未被完全吸收，导致测定的 CO2质量偏低，通入 N2使装置中的 CO2全部被排到干燥管中被吸收，减少误差。(6)干燥管中碱石灰增重 1.408 g 为 CO2
5、的质量，物质的量为0.032 mol，根据碳原子守恒可知被处理的 CN 的物质的量为 n(CN )1.408 g44 gmol 1 n(CO2)0.032 mol，原溶液中 CN 的物质的量为 0.2 L0.2 molL1 0.04 mol，所以该实验中测得 CN 被处理的百分率为 100%80%。0.032 mol0.04 mol答案：(1)(2)将产生的氯气及时除去 (3)浓硫酸(4)防止空气中的水和 CO2进入干燥管中影响对 CO2的测量(5)使装置中的 CO2全部被排到干燥管中被吸收，减少误差 (6)80%27碲被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素” ，它在地壳中平均的丰度值很低，
6、铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。某电解精炼铜的阳极泥经预处理后主要含有TeO2和少量 Ag、Au，以此预处理阳极泥为原料制备单质碲的一种工艺流程如图：3已知 TeO2是两性氧化物，微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱分别生成 Te4 和 TeO。回答下列问题：23(1)阳极泥预处理时发生反应：Cu 2TeO 2 CuOTeO 2(未配平)，Cu 2Te 中 Te 的化 合价为_，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(2)“过滤”所得滤液中，阴离子主要有_，要从滤渣 1 中分离出 Au，可以向滤渣 1 中加入的试剂是_。(3)步骤控制溶液的 pH 为 4.55.0，反应的化学方程式为_
7、，防止酸度局部过大的操作是_。(4)步骤发生反应的离子方程式是_。(5)高纯碲的制备采用电解精炼法。将上述流程得到的粗碲溶于 NaOH 溶液配成电解液，用适当的电极进行电解，阳极产生的气体是_，阴极的电极反应式为_。解析：(1)Cu 2Te 中 Cu 的化合价为1，Te 的化合价为2，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式：Cu 2Te2O 2 2CuOTeO 2，结合氧化还原反应中元素= = = = = 化合价的变化可知，该反应中 O2是氧化剂，Cu 2Te 是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 21。(2)TeO 2是两性氧化物，微溶于水，易溶于较浓的 NaOH 溶液生成 TeO ，
8、则23“过滤”所得滤液中，阴离子主要有 TeO 、OH 。因为 Ag 能够溶于稀硝酸，而 Au 不23溶于稀硝酸，要从滤渣 1 中分离出 Au，可以向滤渣 1 中加入的试剂是稀硝酸。(3)结合流程图可知，经过步骤生成 TeO2，发生反应的化学方程式为H2SO4Na 2TeO3=Na2SO4TeO 2H 2O，防止酸度局部过大的操作是缓慢加入硫酸并不断搅拌。(4)TeO 2是两性氧化物，易溶于较浓的强酸生成 Te4 ，故步骤反应后的溶液中含有Te4 ，步骤发生反应的离子方程式为 Te4 2SO 24H 2O=Te2SO 8H 。(5)粗碲24溶于 NaOH 溶液可得含 Na2TeO3的溶液，用适
9、当的电极进行电解，阳极上 OH 失电子生成O2，阴极上 TeO 得电子生成 Te，故阴极的电极反应式为23TeO 4e 3H 2O=Te 6OH 。23答案：(1)2 21 (2)TeO 、OH 稀硝酸23(3)H2SO4Na 2TeO3=Na2SO4TeO 2H 2O 缓慢加入硫酸并不断搅拌(4)Te4 2SO 24H 2O=Te2SO 8H 24(5)O2 TeO 4e 3H 2O=Te6OH 2328对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。.在催化剂存在下用 H2还原 CO2是解决温室效应的重要手段之一，相关反应如下：4主反应：CO 2(g)4H 2(g) CH4(g)2H 2O
10、(g) H1副反应：CO 2(g)H 2(g)=CO(g)H 2O(g) m H241.2 kJmol 1已知：H 2和 CH4的燃烧热分别为 285.5 kJmol1 和 890.0 kJmol1 ；H2O(l)=H2O(g) H44 kJmol 1 。(1) H1_ kJmol 1 。(2)有利于提高 CH4产率的反应条件是_(至少写两条)。工业上提高甲烷反应选择性的关键因素是_。(3)T 时，若在体积恒为 2 L 的密闭容器中同时发生上述反应，将物质的量之和为 5 mol 的 H2和 CO2以不同的投料比进行反应，结果如图 1 所示。若 a、b 表示反应物的平衡转化率，则表示 H2平衡转
11、化率的是_，c、d 分别表示 CH4(g)和 CO(g)的体积分数，由图 1 可知 _时，甲烷产率最高。n H2n CO2若该条件下 CO 的产率趋于 0，则 T 时的平衡常数 K_。.溶于海水的 CO2 95% 以 HCO 形式存在。 3在海洋中，通过图 2 钙化作用实现碳自净。(4)写出钙化作用的离子方程式_。(5)如图 3 所示，电解完成后，a 室的 pH_(填“变大” “变小”或“几乎不变”)；b 室发生反应的离子方程式为_。解析：(1)由 H2和 CH4的燃烧热分别为 285.5 kJmol1 和 890.0 kJmol1 ，可得H2(g) O2(g)=H2O(l) H285.5 k
12、Jmol1 ，CH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)122H 2O(l) H890.0 kJmol1 ，将 H2O(l)=H2O(g) H44 kJmol1 编号为，根据盖斯定律知，42，则 H1(285.5 kJmol1 )4(890.0 kJmol1 )(44 kJmol1 )2164.0 kJmol1 。(2)该主反应为气体分子数减小的放热反应，故有利于提高 CH4产率的反应条件是降低温度、增大压强。催化剂具有专一性，工业上提高甲烷反应选择性的关键因素是催化剂。(3)随着 增n H2n CO2大，H 2的平衡转化率减小，CO 2的平衡转化率增大，结合题图 1 可得，b 表示 H2的平
13、衡转化率，a 表示 CO2的平衡转化率，c 表示甲烷的体积分数，当 4 时，甲烷产率最高。n H2n CO254 时，CO 的产率趋于 0，由题意并结合题图 1 得起始时 c(CO2)0.5 n H2n CO2molL1 ， c(H2)2 molL 1 ，CO 2、H 2的平衡转化率均为 0.80，则根据三段式法有：CO2(g)4H 2(g) CH4(g)2H 2O(g)0.5 2 0 0初 始 / molL 10.4 1.6 0.4 0.8转 化 / molL 10.1 0.4 0.4 0.8平 衡 / molL 1平衡常数 K 100。c2 H2O c CH4c CO2 c4 H2 0.8
14、20.40.10.44(4)由题图 2 可知，HCO 为反应物，CaCO 3、CO 2为生成物，则钙化作用的离子方程式 3为 2HCO Ca 2 =CaCO3 CO2H 2O。(5)a 室为阳极室，阳极上发生氧化反应，电极 3反应式为 2H2O4e =O2 4H ，反应产生的 H 通过质子交换膜进入 b 室参与反应生成CO2和 H2O，所以电解后 a 室溶液的 pH 几乎不变，b 室发生反应的离子方程式为H HCO =CO2H 2O。 3答案：(1)164.0 (2)降低温度、增大压强 催化剂(3)b 4 100(4)2HCO Ca 2 =CaCO3CO 2H 2O 3(5)几乎不变 H HC
15、O =CO2H 2O 335选修物质结构与性质镧系为元素周期表中第B 族、原子序数为 5771的元素。(1)镝(Dy)的基态原子电子排布式为Xe4f 106s2，画出镝(Dy)原子外围电子排布图：_。(2)高温超导材料镧钡铜氧化物中含有 Cu3 ，基态时 Cu3 的电子排布式为_。(3)观察下面四种镧系元素的电离能(单位：kJmol 1 )数据，判断最有可能显示3价的元素是_(填元素名称)。元素 I1 I2 I3 I4Yb(镱) 604 1 217 4 494 5 014Lu(镥) 532 1 390 4 111 4 987La(镧) 538 1 067 1 850 5 419Ce(铈) 52
16、7 1 047 1 949 3 5476(4)元素铈(Ce)可以形成配合物(NH 4)2Ce(NO3)6。组成配合物的四种元素，电负性由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。写出氮的最简单气态氢化物水溶液中存在的氢键：_(任写一种)。元素 Al 也有类似成键情况，气态氯化铝分子表示为(AlCl 3)2，分子中 Al 原子杂化方式为_，分子中所含化学键类型有_(填字母)。a离子键 B极性键c非极性键 D配位键(5)PrO2(二氧化镨)的晶体结构与 CaF2相似，晶胞中镨原子位于面心和顶点，则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有_个氧原子；已知晶胞参数为 a pm，密度为 gcm3 ， NA_(用含 a、
17、 的代数式表示)。解析：(1)根据镝(Dy)的基态原子电子排布式可知，镝(Dy)原子外围 4f 能级上有 10 个电子，6s 能级上有 2 个电子，则可以画出其外围电子排布图为 。(2)Cu 是 29 号元素，基态原子的电子排布式为Ar3d 104s1，高温超导材料镧钡铜氧化物中含有 Cu3 ，说明 Cu 失去 3 个电子，则基态时 Cu3 的电子排布式为Ar3d 8(或1s22s22p63s23p63d8)。(3)第三电离能与第一电离能、第二电离能相差越小，第三个电子越容易失去，3 价可能性越大，在题表中，镧的 I1、 I2和 I3最接近，则最有可能显示3价的元素是镧。(4)元素铈(Ce)可
18、以形成配合物(NH 4)2Ce(NO3)6，组成配合物的四种元素中，因元素非金属性越强，电负性越大，则 ONH，又因 Ce 是金属，其电负性在四种元素中最小，所以电负性大小顺序为 ONHCe。N 和 O 元素的电负性强，则 NH3的水溶液中存在的氢键有：NHO(或 NHN 或 OHN 或 OHO)。在气态氯化铝(AlCl 3)2中，每个 Al 原子与 4 个 Cl 原子形成 4 个 键，则 Al 原子的杂化方式为 sp3，在该分子中，与 Al 原子形成极性共价键的 Cl 原子中，有一个是配位键，氯原子提供电子，铝原子提供空轨道。(5)PrO 2(二氧化镨)的晶体结构与 CaF2相似，晶胞中镨原
19、子位于面心和顶点，所以晶胞中镨原子的个数为 6 8 4，则氧原子个数为 428；根据上述分析可知，12 18一个二氧化镨晶胞中含有 4 个 PrO2，则 ，则 NAnMV 4NA173 a10 10 3或 。4173 a10 10 3 6.921032 a3答案：(1)(2)Ar3d8(或 1s22s22p63s23p63d8) (3)镧(4)ONHCe NHO(或 NHN 或 OHN 或 OHO) sp 3 bd7(5)8 4173 a10 10 3(或 6.921032 a3 )36选修有机化学基础顺丁橡胶、制备醇酸树脂的原料 M 以及杀菌剂 N 的合成路线如图：已知： ；RCH= =CH
20、R RCHORCHO(R、R代表烃基或氢)。 1 O3 2 Zn/H2O(1)CH2=CHCH=CH2的名称是_。(2)顺式聚合物 P 的结构简式是_。(3)A 的相对分子质量为 108。反应的化学方程式是_。1 mol B 完全转化成 M 所消耗 H2的质量是_ g。(4)A 的某些同分异构体在相同的反应条件下也能生成 B 和 C。写出其中一种同分异构体的结构简式_。(5)杜仲树是我国特产，杜仲胶可从杜仲树的树皮、叶、果实中提取，杜仲胶是反式聚异戊二烯，现在已开发出多种产品，如杜仲胶形状记忆材料、海底电缆、绝缘器件和高尔夫球外壳等。下面是合成杜仲胶的流程，请回答下列问题：写出 A 的名称_。
21、反应的反应类型为_。写出 B 的结构简式_。解析：(2)CH 2=CHCH=CH2聚合生成顺式聚合物 P，则 P 的结构简式为8(3)A 由 CH2=CHCH=CH2加热得到，则 A 为烃，烃 A 的相对分子质量为 108，故烃 A 的分子式为 C8H12，结合已知反应可知，反应的化学方程式为2CH2=CHCH=CH2 。A 的结构简式为 ，结合已知反应 、化合物 M 和 N 的信息及合成路线图可知 B 为 ，C 为 HCHO，故 1 mol B可与 3 mol H2完全反应生成 M，消耗 H2的质量为 3 mol2 gmol1 6 g。(4)在相同的反应条件下也能生成 B 和 C，满足条件的 A 的同分异构体的结构简式为 或。(5)由反应 中反应物和生成物的结构简式可知 A 为乙炔。反应为加成反应。 与 H2发生加成反应生成 B，B 在一定条件下反应生成异戊二烯，B 的结构简式为 。答案：(1)1,3丁二烯 (2) (3)2CH 2=CHCH=CH2 6 (4) (或 )(5)乙炔 加成反应
