1、1歼灭高考 5 个主观题(第四练)(限时 30 分钟)26硫酰氯(SO 2Cl2)和氯化亚砜(SOCl 2)在空气中遇水蒸气发生剧烈反应，并产生大量白雾。硫酰氯(SO 2Cl2)常用作氯化剂或氯磺化剂，用于制作药品、染料、表面活性剂等。合成 SO2Cl2的反应为 SO2(g)Cl 2(g)SO 2Cl2(l) H197.3 kJmol 1 。SO2Cl2的相关信息如表所示：物质 熔点/ 沸点/ 其他性质SO2Cl2 54.1 69.1易分解：SO2Cl2 SO2Cl 2= = = = =100 合成 SO2Cl2的装置如图所示(夹持仪器已省略)，请回答有关问题：(1)从表中选择相应的装置完成填
2、空：方案 A B C D发生装置所选试剂浓盐酸和MnO2浓盐酸和KClO34 molL1HNO3和 Na2SO370% H2SO4和 K2SO3制备 SO2选_(填字母)。写出用所选装置制取 Cl2的离子方程式：_。(2)合成 SO2Cl2的装置图中仪器 B 的名称为_；丁中盛放的是_。(3)反应结束后，将乙中混合物分离开的实验操作名称是_。(4)图中装置 C 的作用是_。2(5)为提高本实验的产率，在实验操作中还需要注意的事项有(只答一条即可)_。(6)氯化亚砜(SOCl 2)与水反应的化学方程式为_，蒸干 AlCl3溶液不能得到无水 AlCl3，用 SOCl2与 AlCl36H2O 混合加
3、热，可得到无水AlCl3，试解释原因_。解析：(1)制备 SO2可以选择亚硫酸盐与浓硫酸反应，并采用固液不加热的装置，故选 D 装置。制备 Cl2可选择 B 装置，反应的离子方程式为ClO 5Cl 6H =3Cl2 3H 2O。(2)合成 SO2Cl2的装置图中仪器 B 的名称为球形冷凝 3管；丁中盛放的是饱和食盐水，以除去挥发出来的氯化氢气体。(3)利用沸点的差异，采用蒸馏的方法将乙中混合物分离开。(4)由题中信息知，硫酰氯(SO 2Cl2)在空气中遇水蒸气发生剧烈反应，故装置 C 的作用是吸收未反应的氯气和二氧化硫，同时防止空气中的水蒸气进入三颈瓶中。(5)为提高本实验的产率，在实验操作中
4、还需要注意的事项有控制气流速率，宜慢不宜快；若三颈瓶内温度较高，可适当降温；先往球形冷凝管中通冷水，再进行实验。(6)氯化亚砜(SOCl 2)与水反应的化学方程式为 SOCl2H 2O=SO22HCl；SOCl 2与AlCl36H2O 中的结晶水作用，生成无水 AlCl3、SO 2和 HCl 气体，产物 SO2和 HCl 能抑制AlCl3水解。答案：(1)DClO 5Cl 6H =3Cl23H 2O 3(2)球形冷凝管 饱和食盐水 (3)蒸馏(4)吸收未反应的氯气和二氧化硫，防止空气中的水蒸气进入三颈瓶中(5)控制气流速率，宜慢不宜快；若三颈瓶内温度较高，可适当降温；先往球形冷凝管中通冷水，再
5、进行实验(合理即可，只需答一条)(6)SOCl2H 2O=SO22HClSOCl2与 AlCl36H2O 中的结晶水作用，生成无水 AlCl3、SO 2和 HCl 气体，产物 SO2和HCl 抑制 AlCl3水解27碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料，可用废镍催化剂(主要含Ni、Al，还含少量 Cr、FeS 等)来制备，其工艺流程如图：3回答下列问题：(1)“浸泡除铝”时，发生反应的离子方程式为_。(2)“溶解”时放出的气体为_(填化学式)。(3)已知金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH 如表：开始沉淀的 pH 完全沉淀的 pHNi2 6.2 8.6Fe2 7.6 9.1Fe3 2
6、.3 3.3Cr3 4.5 5.6“调 pH 1”时，溶液 pH 的范围为_。(4)在空气中加热 Ni(OH)2可得 NiOOH，请写出此反应的化学方程式_。(5)金属铬在溶液中有多种存在形式，CrO 和 Cr2O 在溶液中可相互转化。室温24 27下，初始浓度为 1.0 molL1 的 Na2CrO4溶液中 c(Cr2O )随 c(H )的变化如图所示，用27离子方程式表示 Na2CrO4溶液中的转化反应_，根据 A 点数据计算出该转化反应的平衡常数为_，温度升高，溶液中 CrO 的平24衡转化率减小，则该反应的 H_(填“” “”或“”)0。解析：(1)“浸泡除铝”时加入 NaOH 溶液，
7、发生反应的离子方程式为2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H2。(2)“溶解”时加入稀硫酸，稀硫酸能与 Ni、Cr、FeS 2反应，所以“溶解”时放出的气体为 H2和 H2S。(3)结合题给流程图可知， “调 pH 1”前Fe2 已经被氧化为 Fe3 ，故“调 pH 1”的目的是除去 Fe3 、Cr 3 ，同时保证 Ni2 不生成沉淀，由题表中数据可知， “调 pH 1”时溶液 pH 的范围为 5.66.2。(4)在空气中加热Ni(OH)2可得 NiOOH，根据得失电子守恒和原子守恒可得：4Ni(OH)2O 2 4NiOOH2H 2O。(5)由题图可知，随着 H 浓度的增大，CrO 不断=
8、= = = = 24转化为 Cr2O ，离子方程式为 2CrO 2H Cr2O H 2O。 A 点时溶液中 Cr2O27 24 27的浓度为 0.25 molL1 ，则溶液中 c(CrO )1.0 molL1 0.25 27 244molL1 20.5 molL 1 ，又 c(H )1.010 7 molL1 ，故该转化反应的平衡常数K 10 14；温度升高，溶液中 CrO 的平衡转化率减小，即平c Cr2O27c2 CrO24 c2 H 24衡逆向移动，说明正反应放热，则该反应的 H0。答案：(1)2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 2(2)H2、H 2S (3)5.66.2(4)
9、4Ni(OH)2O 2 4NiOOH2H 2O= = = = = (5)2CrO 2H Cr2O H 2O 10 14 24 2728铅及其化合物广泛用于蓄电池、机械制造、电缆防护等行业。(1)用 PbS 熔炼铅的过程中会有如下反应发生：2PbS(s)3O 2(g)=2PbO(s)2SO 2(g) H a kJmol1PbS(s)2O 2(g)=PbSO4(s) H b kJmol1PbS(s)2PbO(s)= =3Pb(s)SO 2(g) H c kJmol1写出 PbS 与 PbSO4反应生成 Pb 和 SO2的热化学方程式：_。(2)利用电解法也可制得金属铅。将 PbO 溶解在 HCl
10、和 NaCl 的混合溶液中，得到含 PbCl 的电解液。用惰性电极电解 Na2PbCl424溶液制得金属 Pb，装置如图所示。a 电极的名称是_(填“阴极”或“阳极”)，b 电极的电极反应式为_，该生产过程中可以循环利用的物质是_。(3)铅蓄电池是一种用途广泛的二次电池。铅蓄电池的电池反应通常表示为PbPbO 22H 2SO4 2PbSO42H 2O。铅蓄电池充电时，二氧化铅电极应与外接电源的 放 电 充 电_(填“正极”或“负极”)相连接，该电极的电极反应式为_。(4)PbO2受热会随温度升高逐步分解。称取 23.9 g PbO2，将其加热分解，受热分解过程中固体质量随温度的变化如图所示。A
11、 点与 C 点对应物质的化学式分别为_、_。5解析：(1)将题给热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由 ，可得：PbS(s)PbSO 4(s)=2Pb(s)2SO 2(g) H 23 23 2 a c 3b3kJmol1 。(2)根据装置图及制备原理可知，b 电极上 PbCl 转化为 Pb，发生还原反应：24PbCl 2e =Pb4Cl ，则 b 电极为阴极，a 电极为阳极。电解一段时间后，阴极区溶24液为 HCl 和 NaCl 的混合溶液，由题目信息“将 PbO 溶解在 HCl 和 NaCl 的混合溶液中”知，可以循环利用的物质为 HCl 和 NaCl。(3)充电时，PbO 2电极上 P
12、bSO4转化为 PbO2，发生氧化反应：PbSO 42e 2H 2O=PbO24H SO ，PbO 2电极为阳极，与外接电源的正极相24连。(4) n(PbO2) 0.1 mol， n(Pb)0.1 mol。受热分解过程中 Pb 元素质23.9 g239 gmol 1量不变，则可得出 A 点 n(O) 0.15 mol， n(Pb)23.1 g 207 gmol 10.1 mol16 gmol 1n(O)0.10.1523，故对应物质的化学式为 Pb2O3； C 点 n(O)0.1 mol， n(Pb) n(O)0.1 mol0.1 22.3 g 207 gmol 10.1 mol16 gmo
13、l 1mol11，故对应物质的化学式为 PbO。答案：(1)PbS(s)PbSO 4(s)=2Pb(s)2SO 2(g) H kJmol12 a c 3b3(2)阳极 PbCl 2e =Pb4Cl HCl 和 NaCl24(3)正极 PbSO 42e 2H 2O=PbO24H SO (4)Pb 2O3 PbO2435选修物质结构与性质钛酸钡耐高温材料的制备原理为 BaCO3TiO 2BaTiO3CO 2。二氧化钛、钛酸钡晶体的晶胞结构分别如图、图所= = = = =高 温 示。回答下列问题：(1)基态钛原子的电子排布式为_，有_个未成对电子。(2)CO2分子中 C 原子的杂化轨道类型为_，1
14、mol CO2中含_个 键(设 NA为阿伏加德罗常数的值)。与 CO2互为等电子体的离子有_(填一种)。(3)二氧化钛晶胞(图 )中，钛原子的配位数为_。金红石型二氧化钛的熔点为 1 850 ，则金红石型二氧化钛的晶体类型是_，该晶体中粒子之间的作用力类型是_。(4)钛酸钡晶体中，钛原子与周围 n 个氧原子等距离且最近，连接这 n 个氧原子可构成6_(填标号)。A正四面体 B正八面体C三角锥形 D平面三角形(5)MgCO3、CaCO 3、BaCO 3的分解温度分别为 402 、900 、1 360 ，造成这种差异的本质原因是_。(6)已知：钛酸钡晶体的密度为 d gcm3 ，它的摩尔质量为 M
15、 gmol1 ， NA表示阿伏加德罗常数的值。该晶胞参数 a 为_ cm。解析：(1)钛的原子序数为 22，电子排布式为 1s22s22p63s23p63d24s2或Ar3d 24s2，有2 个未成对电子。(2)1 个 CO2分子中有 2 个 键，2 个 键，C 原子的杂化轨道类型为sp。CO 2与 N 、SCN 、CNO 等离子互为等电子体。(3)由题图知，1 个钛原子与 6 个氧 3原子直接相连，故钛原子的配位数为 6。由金红石型二氧化钛的熔点知，金红石型二氧化钛是原子晶体，钛原子和氧原子靠极性共价键构成该晶体。(4)由题图知，钛原子周围最近且等距离的氧原子有 6 个，连接这 6 个氧原子
16、可构成正八面体。(5)MgO、CaO、BaO 的晶格能依次减小，故其对应碳酸盐的分解温度依次升高。(6)题图晶胞中含 1 个“BaTiO 3”，则 a cm。3 MNAd答案：(1)1s 22s22p63s23p63d24s2或Ar3d 24s2 2(2)sp 2 NA SCN (或 N 、CNO 等) 3(3)6 原子晶体 极性共价键 (4)B(5)Mg2 、Ca 2 、Ba 2 的半径依次增大(或 MgO、CaO、BaO 的晶格能依次减小)(6) 3 MNAd36选修有机化学基础化合物 F 是一种食品保鲜剂，可按如图途径合成：已知：RCHOCH 3CHO RCH(OH)CH2CHO。 稀
17、NaOH溶 液 试回答：(1)A 的化学名称是_，AB 的反应类型是_。(2)BC 的化学方程式为_。(3)CD 所用试剂和反应条件分别是_。(4)E 的结构简式是_。F 中官能团的名称是_。7(5)连在双键碳上的羟基不稳定，会转化为羰基，则 D 的同分异构体中，只有一个环的芳香族化合物有_种。其中苯环上只有一个取代基，核磁共振氢谱有 5 组峰，且峰面积之比为 21221 的同分异构体的结构简式为_。(6)写出用乙醇为原料制备 2丁烯醛的合成路线(其他试剂任选)。解析：(1)结合 F 的结构简式及 B 的分子式 C8H9Cl，可得 A 的结构简式为 ，所以 A 的化学名称是对二甲苯(或 1,4
18、二甲苯)，由 AB 所用试剂和反应条件分别是 Cl2和光照，可得 AB 的反应类型为取代反应。(2)由 BC 所用试剂和反应条件分别是NaOH/H2O、可知该反应为卤代烃的水解反应，化学方程式为 NaOH。(3)由 D 到 E 所用试剂、反应条件并结合已知反应， H2O 可知 D 为醛类物质，所以 CD 为醇的催化氧化反应，所用试剂是 O2/Cu 或 Ag，反应条件为加热。(4)结合已知反应可得 E 的结构简式是 。F 中官能团的名称是碳碳双键、醛基。(5)D 的结构简式为 ，与其含有相同官能团的同分异构体为 ；当苯环上连有乙烯基时，OH 有 3 种位置： ；当苯环上只有一个取代基时，D 的同分异构体有 、 3种，所以符合题意的同分异构体有 8 种。其中苯环上只有一个取代基，核磁共振氢谱有 5组峰，峰面积之比为 21221 的同分异构体的结构简式为 、。(6)乙醇催化氧化得到乙醛，然后根据已知反应，在碱性条件下，2 mol乙醛反应得到 ， 发生消去反应得到 2丁烯醛。答案：(1)对二甲苯(或 1,4二甲苯) 取代反应(2) (3)O2/Cu 或 Ag，加热(或氧气、催化剂、加热)(4) 碳碳双键、醛基(5)8 8(6)CH3CH2OH CH3CHO O2/Cu 稀 NaOH溶 液
