非选择题标准练七.docx

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非选择题标准练七

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非选择题标准练（七）

满分43分,实战模拟,20分钟拿到高考主观题高分!

可能用到的相对原子质量:

H-1　C-12　N-14

O-16　Na-23　Mg-24　Al-27　P-31　S-32

Cl-35.5　Fe-56　Cu-64

1.（14分）半导体生产中常需要使用掺杂剂,以保证控制电阻率,三氯化磷（PCl3）是一种重要的掺杂剂。

实验室要用黄磷（即白磷）与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如图所示:

（部分夹持装置略去）

已知:

①黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5;②PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl;③PCl3遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3;④PCl3、POCl3的熔沸点见下表:

物质

熔点/℃

沸点/℃

PCl3

-112

75.5

POCl3

2

105.3

请回答下列问题:

（1）A装置中制氯气的离子方程式为___________________________。

（2）F中碱石灰的作用是_____________________________________。

（3）实验时,检査装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。

通干燥CO2的作用是____________________________________________。

（4）粗产品中常含有POCl3、PCl5等。

加入黄磷加热除去PCl5后,通过________（填实验操作名称）,即可得到较纯净的PCl3。

（5）实验结束时,可以利用C中的试剂吸收多余的氯气,C中反应的离子方程式为_____________________________________________________________。

（6）通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数:

①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250mL溶液;

②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL0.1000mol·L-1碘水,充分反应;

③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000mol·L-1的Na2S2O3,溶液滴定;

④重复②、③操作,平均消耗Na2S2O3,溶液8.40mL;

已知:

H3PO3+H2O+I2

H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3

2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其他反应。

根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为________。

【解析】

（1）A装置中,加热条件下,浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-

Mn2++Cl2↑+2H2O。

（2）因尾气中含有有毒气体氯气,且空气中水蒸气和氧气可能进入装置,所以用F装置利用碱石灰吸收多余的Cl2,防止空气中的水蒸气和氧气进入烧瓶和PCl3反应。

（3）通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气,防止白磷与空气中的氧气接触发生自燃。

（4）由信息可知,POCl3与PCl3都是液体,沸点相差较大,故可以用蒸馏的方法进行分离。

（5）氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠的离子方程式:

Cl2+2OH-

Cl-+ClO-+H2O。

（6）0.1000mol·L-1碘溶液10.00mL中含有碘单质的物质的量为0.1000mol·L-1×0.0100L=0.00100mol,根据反应I2+2Na2S2O3

2NaI+Na2S4O6可知,与磷酸反应消耗的碘单质的物质的量为:

0.00100mol-0.1000mol·L-1×0.0084L×

=0.00058mol,再由H3PO3+H2O+I2

H3PO4+2HI可知,25mL三氯化磷水解后的溶液中含有的H3PO3的物质的量为n（H3PO3）=n（I2）=0.00058mol,250mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为0.00058mol×

=0.0058mol,所以1.00g产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.0058mol,该产品中PCl3的质量分数为

×100%=79.75%。

答案:

（1）MnO2+4H++2Cl-

Mn2++Cl2↑+2H2O

（2）吸收多余的氯气、防止空气中的H2O和O2进入烧瓶和PCl3反应

（3）排尽装置中的空气,防止白磷自燃

（4）蒸馏

（5）Cl2+2OH-

Cl-+ClO-+H2O

（6）79.75%

【加固训练】

铁及其化合物在日常生活中很常见。

（1）氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如图1:

图1

　回答下列问题:

①操作Ⅱ所包含的两项主要基本操作是________。

上述流程中,Fe（OH）2转化成Fe（OH）3时的化学方程式为____________________________________________。

②将FeCl2溶液高温水解、氧化也可直接制得氧化铁,请写出反应的化学方程式:

_______________________________________________________________。

（2）有些同学认为用KMnO4溶液能进行绿矾（FeSO4·7H2O）产品中铁元素含量的测定,反应的离子方程式为:

_____________________________________________,

该滴定过程中________（填“是”或“否”）还需要指示剂。

实验步骤如下:

a.考虑绿矾产品可能因为保存不当被空气中氧气所氧化,所以事先取少量绿矾产品溶于水,滴加________溶液进行验证。

b.称取2.850g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容

c.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中

d.用硫酸酸化的0.01000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL

请完成下列问题:

①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需________。

②某同学设计的图2下列滴定方式,最合理的是________。

（夹持部分略去）（填字母序号）

③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为________。

【解析】

（1）①铁屑用纯碱溶液洗去油污,加稀硫酸充分反应,经过过滤分离,在滤液中加入氨水得到氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁,再经过过滤、洗涤,然后再干燥,灼烧得到氧化铁,则:

操作Ⅱ所包含的两项主要基本操作是过滤、洗涤,上述流程中,Fe（OH）2转化成Fe（OH）3时的化学方程式为4Fe（OH）2+2H2O+O2

4Fe（OH）3。

②将FeCl2溶液高温水解、氧化也可直接制得氧化铁,需要有氧气参与反应,反应还生成HCl,反应方程式为4FeCl2+4H2O+O2

2Fe2O3+8HCl。

（2）高锰酸钾溶液具有强氧化性,将Fe2+氧化为Fe3+,自身还原为Mn2+,反应离子方程式为5Fe2++Mn

+8H+

5Fe3++Mn2++4H2O,高锰酸钾为紫色,当滴定到终点时,Fe2+被完全氧化,加入的最后一滴高锰酸钾不反应,溶液的颜色变浅紫红色,不需要另外加入指示剂,步骤a,Fe2+被氧化为Fe3+,所以事先取少量绿矾产品溶于水,滴加KSCN溶液进行验证,若溶液变红色,说明被氧化,否则未被氧化。

①配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需250mL容量瓶;

②酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,盛放在酸式滴定管中,样品硫酸亚铁溶液呈酸性,应用酸式滴定管盛放,且向锥形瓶滴加硫酸亚铁溶液,与空气接触增大,会被氧气氧化,导致误差增大,故B最合理;

③n（Mn

）=0.01000mol·L-1×0.02L=2×10-4mol,由5Fe2++Mn

+8H+

5Fe3++

Mn2++4H2O,可知n（Fe2+）=5×2×10-4mol=1×10-3mol,所以250mL溶液中含有知n（Fe2+）=1×10-3mol×

=1×10-2mol,则m（FeSO4·7H2O）=278g·mol-1×1×10-2mol=2.78g,样品中FeSO4·7H2O的质量分数为

×100%=97.5%。

答案:

（1）①过滤、洗涤

4Fe（OH）2+2H2O+O2

4Fe（OH）3

②4FeCl2+4H2O+O2

2Fe2O3+8HCl

（2）5Fe2++Mn

+8H+

5Fe3++Mn2++4H2O　否

a.KSCN　①250mL容量瓶　②B　③97.5%

2.（15分）铝灰的回收利用方法很多,现用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2（SO4）3·18H2O,工艺流程如下:

请回答下列问题:

（1）加入过量稀硫酸溶解Al2O3的离子方程式是____________________________

________________________________________________________。

（2）流程中加入的KMnO4也可用H2O2代替,若用H2O2,发生反应的化学方程式为________________________________________________________。

（3）已知:

浓度均为0.1mol·L-1的金属阳离子,生成氢氧化物沉淀的pH如下表:

Al（OH）3

Fe（OH）2

Fe（OH）3

开始沉淀时

3.4

6.3

1.5

完全沉淀时

4.7

8.3

2.8

步骤③的目的是___________________________________________________;

若在该浓度下除去铁的化合物,调节pH的最大范围是____________________。

（4）已知Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）·c3（OH-）=4.0×10-38,当pH=2时,Fe3+开始沉淀的浓度为________。

（5）操作④发生反应的离子方程式为___________________________________;

为了验证该操作所得固体中确实含有MnO2,可选用的试剂是________或________。

（6）操作⑤“一系列操作”,下列仪器中不需要的是________（填序号）。

A.蒸发皿　　　　　　　　B.坩埚

C.玻璃棒D.酒精灯

E.漏斗

【解析】

（1）加入过量稀硫酸溶解Al2O3的离子方程式为6H++Al2O3

2Al3++3H2O。

（2）流程中加入的KMnO4也可用H2O2代替,H2O2有强氧化性,能把Fe2+氧化为Fe3+,发生反应的化学方程式为H2O2+2FeSO4+H2SO4

Fe2（SO4）3+2H2O。

（3）根据流程图可知是将Fe2+氧化成Fe3+,并通过调节pH把Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀而除去,确保Al3+不沉淀出来,故调节pH的范围为2.8～3.4。

（4）pH=2时,c（OH-）=10-12mol·L-1,代入Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）·c3（OH-）=4.0×10-38中,可得Fe3+开始沉淀的浓度为4×10-2mol·L-1。

（5）根据操作中出现紫红色消失的现象可知Mn

参与了反应,④发生反应的离子方程式为2Mn

+3Mn2++2H2O

5MnO2+4H+;为了验证该操作所得固体中确实含有MnO2,可选用的试剂是浓盐酸并加热或过氧化氢溶液,有气泡产生即可说明。

（6）操作⑤一系列操作中有蒸发浓缩、降温结晶、过滤,不需用的仪器是坩埚。

答案:

（1）6H++Al2O3

2Al3++3H2O

（2）H2O2+2FeSO4+H2SO4

Fe2（SO4）3+2H2O

（3）将Fe2+氧化为Fe3+,并通过调节pH把Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀而除去　2.8～3.4

（4）4×10-2mol·L-1

（5）2Mn

+3Mn2++2H2O

5MnO2+4H+

浓盐酸　过氧化氢溶液

（6）B

3.（14分）甲醇是结构最为简单的饱和一元醇,又称“木醇”或“木精”,主要应用于精细化工、塑料、能源等领域。

已知甲醇制备的有关化学反应如下:

反应①:

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）　ΔH1=-90.77kJ·mol-1

反应②:

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）　ΔH2

反应③:

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）　ΔH3=-49.58kJ·mol-1

（1）反应②的ΔH2=___________________。

（2）若500℃时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3,则K3=________（用K1、K2表示）。

已知500℃时K1、K2的值分别为2.5、1.0,并测得该温度下反应③在某时刻,H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的浓度（mol·L-1）分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v（正）________v（逆）（填“>”“=”或“<”）。

（3）在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,c（CO）随反应时间t变化如图中曲线Ⅰ所示。

若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是_____________________________________。

当通过改变压强使曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,曲线Ⅲ达到平衡时容器的体积为________。

（4）甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。

某种甲醇燃料电池工作原理如图所示,则通入a气体的电极反应式为_________________________。

（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。

25℃时,将amol·L-1的CH3COOH与bmol·L-1Ba（OH）2溶液等体积混合,反应平衡时,2c（Ba2+）=c（CH3COO-）,用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_______________。

【解析】

（1）已知反应①:

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）　ΔH1=-90.77kJ·mol-1,反应②:

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）　ΔH2,反应③:

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）

+H2O（g）　ΔH3=-49.58kJ·mol-1,根据盖斯定律:

②=③-①得反应②的ΔH2

=+41.19kJ·mol-1。

（2）根据已知反应确定K1=c（CH3OH）/c（CO）c2（H2）、K2=c（CO）c（H2O）/c（CO2）c（H2）、K3=c（CH3OH）c（H2O）/c（CO2）c3（H2）,则K3=K1·K2。

500℃时K1、K2的值分别为2.5、1.0,则K3=K1·K2=2.5,该温度下反应③在某时刻,Q=c（CH3OH）c（H2O）/c（CO2）c3（H2）

=（0.3×0.15）/（0.83×0.1）≈0.9v（逆）。

（3）分析图象知t0时刻改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ,一氧化碳的平衡浓度没有变化而到达平衡的时间缩短,改变的条件是加入催化剂;反应②为反应前后气体物质的量不变的反应,改变压强,平衡不移动,曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,一氧化碳的浓度由3.0mol·L-1变为4.5mol·L-1,容器的体积由3L变为2L。

（4）根据题给装置知本题考查酸性甲醇燃料电池,根据外电路电子流向判断左侧电极为电池的负极,发生氧化反应,即甲醇被氧化为二氧化碳,结合碳元素的化合价变化确定失电子数目,根据原子守恒和电荷守恒配平,电极反应式为CH3OH-6e-+H2O

CO2+6H+。

（5）25℃时,将amol·L-1的CH3COOH与bmol·L-1Ba（OH）2溶液等体积混合,根据电荷守恒知2c（Ba2+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-）,又2c（Ba2+）=c（CH3COO-）=bmol·L-1,则c（H+）=c（OH-）=1×10-7mol·L-1,根据醋酸与氢氧化钡溶液反应的化学方程式确定混合液中c（CH3COOH）=（a-2b）/2mol·L-1,该混合溶液中醋酸的电离常数为c（CH3COO-）c（H+）/c（CH3COOH）=

×10-7。

答案:

（1）+41.19kJ·mol-1　

（2）K1·K2　>

（3）加入催化剂　2L

（4）CH3OH-6e-+H2O

CO2+6H+

（5）

×10-7

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