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1 精准押题大题练(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。 Ⅰ.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、CO2、Cl2 等。 Ⅱ.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 mol·L-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Ⅰ(含碱石灰)的质量 m2[实验前干燥管Ⅰ(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↑+N2↑+3Cl2↑+4H2O,请标出反应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Ⅱ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Ⅰ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、CO2 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Ⅰ吸收 Cl2,影响 CO2 质量的测定。(3)实验原理为测量 干燥管Ⅰ吸收的 CO2 的质量确定对 CN-的处理效果,由于乙装置中产生 N2、CO2、Cl2、H2O, Cl2 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Ⅰ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Ⅰ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Ⅰ会干扰实验,干 燥管Ⅱ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Ⅰ中被吸收,减少 误差。(6)干燥管Ⅰ中碱石灰增重 1.408 g 为 CO2 的质量,物质的量为 1.408 g 44 g·mol-1=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-)=n(CO2)=0.032mol,原溶液 中 CN-的物质的量为 0.2 L×0.2 mol·L-1=0.04 mol,所以该实验中测得 CN-被处理的百 分率为 0.032 mol 0.04 mol ×100%=80%。 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Ⅰ中影响对 CO2 的测量 (5)使装置中的 CO2 全部被排到干燥管Ⅰ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, 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 TeO2-3 。 回答下列问题: (1)阳极泥预处理时发生反应:Cu2Te+O2 ― ― →△ CuO+TeO2(未配平),Cu2Te 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Ⅰ”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 ② 控 制 溶 液 的 pH 为 4.5 ~ 5.0 , 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________, 防止酸度局部过大的操作是____________________________________________。 (4)步骤④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)Cu2Te 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:Cu2Te+2O2 =====△ 2CuO+TeO2,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,Cu2Te 是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2∶1。 (2)TeO2 是两性氧化物,微溶于水,易溶于较浓的 NaOH 溶液生成 TeO2-3 ,则“过滤Ⅰ”所得 滤液中,阴离子主要有 TeO2-3 、OH-。因为 Ag 能够溶于稀硝酸,而 Au 不溶于稀硝酸,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 ②生成 TeO2,发生反应的化学方程式为 H2SO4+Na2TeO3===Na2SO4+TeO2↓+H2O,防止酸度局 部过大的操作是缓慢加入硫酸并不断搅拌。(4)TeO2 是两性氧化物,易溶于较浓的强酸生成 Te4+,故步骤③反应后的溶液中含有 Te4+,步骤④发生反应的离子方程式为 Te4++2SO2+ 4H2O===Te↓+2SO2-4 +8H+。(5)粗碲溶于 NaOH 溶液可得含 Na2TeO3 的溶液,用适当的电极进 行电解,阳极上 OH-失电子生成 O2,阴极上 TeO 2-3 得电子生成 Te,故阴极的电极反应式为 TeO 2-3 +4e-+3H2O===Te↓+6OH-。 答案:(1)-2 2∶1 (2)TeO2-3 、OH- 稀硝酸 (3)H2SO4+Na2TeO3===Na2SO4+TeO2↓+H2O 缓慢加入硫酸并不断搅拌 (4)Te4++2SO2+4H2O===Te↓+2SO2-4 +8H+ (5)O2 TeO2-3 +4e-+3H2O===Te↓+6OH- 28.对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。 Ⅰ.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: 主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1①4 副反应:CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1 已知:H2 和 CH4 的燃烧热分别为 285.5 kJ·mol-1 和 890.0 kJ·mol-1; H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1。 (1)ΔH1=________ kJ·mol-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 2L 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 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 nH2 nCO2=________时,甲烷产率最高。若该条件下 CO 的产率趋于 0,则 T ℃时①的平衡常数 K=________。 Ⅱ.溶于海水的 CO2 95% 以 HCO -3 形式存在。 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 kJ·mol-1 和 890.0 kJ·mol-1,可得 H2(g) + 1 2O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.5 kJ·mol -1  ②,CH4(g)+2O 2(g)===CO2(g)+2H 2O(l)  ΔH=-890.0 kJ·mol-1 ③,将 H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1 编号为④,根据 盖斯定律知,①=②×4-③+④×2,则 ΔH1=(-285.5 kJ·mol - 1)×4-(-890.0 kJ·mol-1)+(+44 kJ·mol-1)×2=-164.0 kJ·mol-1。(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 nH2 nCO2增大,H2 的平衡转化率 减小,CO2 的平衡转化率增大,结合题图 1 可得,b 表示 H2 的平衡转化率,a 表示 CO2 的平衡 转化率,c 表示甲烷的体积分数,当 nH2 nCO2=4 时,甲烷产率最高。 nH2 nCO2=4 时,CO5 的产率趋于 0,由题意并结合题图 1 得起始时 c(CO2)=0.5 mol·L-1,c(H2)=2 mol·L-1, CO2、H2 的平衡转化率均为 0.80,则根据三段式法有: CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) 初始/mol·L-1 0.5 2 0 0 转化/mol·L-1 0.4 1.6 0.4 0.8 平衡/mol·L-1 0.1 0.4 0.4 0.8 平衡常数 K= c2H2O·cCH4 cCO2·c4H2 = 0.82 × 0.4 0.1 × 0.44=100。 (4)由题图 2 可知,HCO -3 为反应物,CaCO3、CO2 为生成物,则钙化作用的离子方程式为 2HCO-3 +Ca2+===CaCO3↓+CO2↑+H2O。(5)a 室为阳极室,阳极上发生氧化反应,电极反应 式为 2H2O-4e-===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-3 ===CO2↑+ H2O。 答案:(1)-164.0 (2)降低温度、增大压强 催化剂 (3)b 4 100 (4)2HCO-3 +Ca2+===CaCO3↓+CO2↑+H2O (5)几乎不变 H++HCO-3 ===CO2↑+H2O 35.[选修③——物质结构与性质]镧系为元素周期表中第ⅢB 族、原子序数为 57~71 的元素。 (1)镝(Dy)的基态原子电子排布式为[Xe]4f 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:kJ·mol-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 I4 Yb(镱) 604 1 217 4 494 5 014 Lu(镥) 532 1 390 4 111 4 987 La(镧) 538 1 067 1 850 5 419 Ce(铈) 527 1 047 1 949 3 547 (4)元素铈(Ce)可以形成配合物(NH4)2[Ce(NO3)6]。 ① 组 成 配 合 物 的 四 种 元 素 , 电 负 性 由 大 到 小 的 顺 序 为6 ______________________________(用元素符号表示)。 ②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)。 ③元素 Al 也有类似成键情况,气态氯化铝分子表示为(AlCl3)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 ρ g·cm-3,NA= ________(用含 a、ρ 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[Ar]3d104s1,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 [Ar]3d8( 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)①元素铈(Ce)可以形成配合物(NH4)2[Ce(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 O>N>H,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 O>N>H>Ce。②N 和 O 元素的电负性强,则 NH3 的水溶液中存在的 氢键有:N—H…O(或 N—H…N 或 O—H…N 或 O—H…O)。③在气态氯化铝(AlCl3)2 中,每个 Al 原子与 4 个 Cl 原子形成 4 个 σ 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)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,所以晶胞中镨 原子的个数为 6× 1 2+8× 1 8=4,则氧原子个数为 4×2=8;根据上述分析可知,一个二氧化 镨晶胞中含有 4 个 PrO2,则 ρ= n × M V = 4 NA × 173 a × 10-103,则 NA= 4 × 173 ρa × 10-103或 6.92 × 1032 ρ × a3 。 答案:(1) (2)[Ar]3d8(或 1s22s22p63s23p63d8) (3)镧 (4)①O>N>H>Ce ②N—H…O(或 N—H…N 或 O—H…N 或 O—H…O) ③sp3 bd (5)8  4 × 173 ρa × 10-103(或 6.92 × 1032 ρ a3 )7 36.[选修⑤——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:①+ ― ― →△ ; ②RCH===CHR′ ― ― →1O3 2Zn/H2ORCHO+R′CHO(R、R′代表烃基或氢)。 (1)CH2===CH—CH===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。 ①反应Ⅱ的化学方程式是______________________________________________。 ②1 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: ①写出 A 的名称____________。 ②反应Ⅰ的反应类型为____________。 ③写出 B 的结构简式____________。 解 析 : (2)CH2===CH—CH===CH2 聚 合 生 成 顺 式 聚 合 物 P , 则 P 的 结 构 简 式 为 (3)①A 由 CH2===CH—CH===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①可知,反应Ⅱ的化学方程式为8 2CH2===CH—CH===CH2 ― ― →△ 。②A 的结构简式为 ,结合已知反 应②、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 mol×2 g·mol-1=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)①由反应Ⅰ中反应物和生成物的结构简式可知 A 为乙炔。②反应Ⅰ 为加成反应。③ 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)①2CH2===CH—CH===CH2 ― ― →△  ②6 (4) (或 ) (5)①乙炔 ②加成反应 ③ 查看更多

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