届高三化学二轮高考专题辅导与训练 第三部分 考前.docx

届高三化学二轮高考专题辅导与训练 第三部分 考前.docx

《届高三化学二轮高考专题辅导与训练 第三部分 考前.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高三化学二轮高考专题辅导与训练 第三部分 考前.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

届高三化学二轮高考专题辅导与训练第三部分考前

训练（十一）　非选择题专项练（3）

1．某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律，探究NO2、NO与Na2O2反应的情况，提出假设并进行相关实验。

Ⅰ.从理论上分析Na2O2和NO2都既有氧化性又有还原性，于是提出如下假设：

假设1：

Na2O2氧化NO2；

假设2：

NO2氧化Na2O2。

（1）甲同学设计如图1装置进行实验：

①试管A中反应的离子方程式是_____________________________________。

②待试管B中充满红棕色气体，关闭旋塞a和b；取下试管B，向其中加入适量Na2O2粉末，塞上塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃。

③仪器C兼有防倒吸的作用，仪器C的名称为____________。

结论：

甲同学认为假设2正确。

（2）乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷，为达到实验目的，在A、B之间应增加一个装置，该装置的作用是__________________________。

乙同学用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失；带火星的木条未复燃，得出结论：

假设1正确，则NO2和Na2O2反应的化学方程式是_____________________________________________________________________。

Ⅱ.该研究性学习小组同学还认为NO易与O2发生反应，应该更易被Na2O2氧化。

查阅资料：

2NO＋Na2O2===2NaNO2；2NaNO2＋2HCl===2NaCl＋NO2↑＋NO↑＋H2O；酸性条件下，NO能与MnO反应生成NO和Mn2＋。

（3）丙同学用图2所示装置（部分夹持装置略）探究NO与Na2O2的反应。

①在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，目的是______________________。

②B中观察到的主要现象是____________（填字母编号）。

a．铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色

b．有红棕色气泡产生

c．有无色气泡产生

③C、E中所盛装的试剂不能是____________（填字母编号）。

a．无水硫酸铜　　　　b．无水氯化钙

c．碱石灰d．生石灰

④F中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。

⑤充分反应后，检验D装置中产物的方法是：

______________________，则产物是NaNO2。

解析　

（1）①Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸铜和水，其反应的离子方程式为：

Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；

③仪器C具有球形特征的干燥管，所以为球形干燥管。

（2）Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮中含有水蒸气，水蒸气能与过氧化钠反应生成氧气，所以要在A、B之间增加一个装置干燥装置，除去生成NO2气体中混有的水蒸气；若过氧化钠氧化二氧化氮，则生成硝酸钠，其反应的化学方程式为Na2O2＋2NO2===2NaNO3；

（3）①空气中的氧气能氧化NO，实验时要排尽装置中的空气，所以在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，目的：

将装置中的空气排出；

②在B装置中二氧化氮与水反应生成稀硝酸，稀硝酸与Cu反应生成NO，所以B中观察到的主要现象是：

铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有无色气泡产生。

③无水硫酸铜只能检验水不能吸收水，故选a；

④F中为吸收一氧化氮的反应，高锰酸根离子被还原生成二价锰离子降低5价，还原剂为NO被氧化成硝酸根离子升高3价，则根据得失电子守恒氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶5；

⑤亚硝酸钠中加盐酸会生成NO，NO遇到空气中的氧气会变为红棕色，则检验D装置中物质的方法为：

取D装置中产物少许，加入稀盐酸，若产生无色气体，遇到空气变为红棕色，产物是亚硝酸钠。

答案　

（1）①Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O

③球形干燥管

（2）除去生成NO2气体中混有的水蒸气

Na2O2＋2NO2===2NaNO3

（3）①将装置中的空气排出　②ac　③a　④3∶5

⑤取D装置中产物少许，加入稀盐酸，产生红棕色气体

2．用辉铜矿（主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质）制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如图：

（1）下列措施是为了加快浸取速率，其中无法达到目的的是________（填字母）。

A．延长浸取时间B．将辉铜矿粉碎

C．充分搅拌D．适当增加硫酸浓度

（2）滤渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2，请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式：

__________________________________________________________。

（3）研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是______________________。

（4）“除铁”的方法是通过调节溶液pH，使Fe3＋转化为Fe（OH）3，则加入的试剂A可以是____________________（填化学式）；“赶氨”时，最适宜的操作方法是___________________________________________________________________。

（5）“沉锰”（除Mn2＋）过程中有关反应的离子方程式为__________________。

（6）滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是_______________________________（填化学式）。

解析　辉铜矿主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质，加入稀硫酸和二氧化锰浸取，过滤得到滤渣为MnO2、SiO2、单质S，滤液中含有Fe3＋、Mn2＋、Cu2＋，调节溶液pH除去铁离子，加入碳酸氢铵溶液沉淀锰过滤得到滤液赶出氨气循环使用，得到碱式碳酸铜。

（1）酸浸时，通过粉碎矿石或者升高温度或者进行搅拌都可以提高浸取率，延长浸取时间并不能提高速率。

（2）“浸取”时：

在酸性条件下MnO2氧化Cu2S得到硫沉淀、CuSO4和MnSO4，其反应的离子方程式是：

2MnO2＋Cu2S＋8H＋===S↓＋2Cu2＋＋2Mn2＋＋4H2O。

（3）浸取时氧化铁溶解于稀硫酸中反应生成硫酸铁和水，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，Fe2O3在浸取时起媒介作用，Fe3＋可催化Cu2S被MnO2氧化。

（4）加入的试剂A应用于调节溶液pH，促进铁离子的水解，但不能引入杂质，因最后要制备碱式碳酸铜，则可加入氧化铜、氢氧化铜等，因氨气易挥发，加热可促进挥发，则可用加热的方法。

（5）“沉锰”（除Mn2＋）过程中，加入碳酸氢铵并通氨气，生成碳酸锰沉淀，反应的离子方程式为Mn2＋＋HCO＋NH3===MnCO3↓＋NH。

（6）滤液Ⅱ主要是硫酸铵溶液通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到硫酸铵晶体。

答案　

（1）A　

（2）2MnO2＋Cu2S＋8H＋===S↓＋2Cu2＋＋2Mn2＋＋4H2O

（3）Fe3＋可催化Cu2S被MnO2氧化

（4）CuO或Cu（OH）2　加热

（5）Mn2＋＋HCO＋NH3===MnCO3↓＋NH

（6）（NH4）2SO4

3．煤是一种重要的化工原料，人们将利用煤制取的水煤气、焦炭、甲醚等广泛用于工农业生产中。

（1）已知：

①C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH=＋131.3kJ·mol－1

②CO2（g）＋H2（g）===CO（g）＋H2O（g）　ΔH=＋41.3kJ·mol－1

则炭与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为_______________。

该反应在________（填“高温”“低温”或“任何温度”）下有利于正向自发进行。

（2）有人利用炭还原法处理氮氧化物，发生反应C（s）＋2NO（g）N2（g）＋CO2（g）。

某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，在T1℃时，不同时间测得各物质的浓度如表所示：

时间（min）

浓度（mol·L－1）　　

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.68

0.50

0.50

0.60

0.60

N2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

CO2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

①10～20min内，N2的平均反应速率v（N2）=________。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据表中的数据判断改变的条件可能是________（填选项字母）。

A．通入一定量的NOB．加入一定量的活性炭

C．加入合适的催化剂D．适当缩小容器的体积

（3）研究表明：

反应CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）平衡常数随温度的变化如表所示：

温度/℃

400

500

800

平衡常数K

9.94

9

1

若反应在500℃时进行，设起始的CO和H2O的浓度均为0.020mol·L－1，在该条件下CO的平衡转化率为________。

（4）用CO做燃料电池电解CuSO4溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意图如图1所示，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极，工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。

图1

图2

①乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为________。

②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示，则图中③线表示的是________（填离子符号）的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要________mL5.0mol·L－1NaOH溶液。

解析　

（1）已知①C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH=＋131.3kJ·mol－1

②CO2（g）＋H2（g）===CO（g）＋H2O（g）　ΔH=＋41.3kJ·mol－1

根据盖斯定律，将①－②可得：

C（s）＋2H2O（g）===CO2（g）＋2H2（g）　ΔH=＋90kJ·mol－1，反应的焓变ΔH＞0，ΔS＞0，根据反应自发进行的判据ΔH－TΔS＜0，所以需要高温下发生。

（2）①10～20min内，N2的平均反应速率v（N2）=mol·（L·min）－1=0.009mol·（L·min）－1。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，图表数据分析可知一氧化氮，氮气，二氧化碳浓度都增大；A.通入一定量的NO，反应正向进行，达到平衡后一氧化氮、氮气、二氧化碳浓度增大，故符合；B.加入一定量的活性炭是固体，对平衡无影响，故不符合；C.加入合适的催化剂，只能改变化学反应速率，不能改变平衡，浓度不变，故不符合；D.适当缩小容器的体积，反应前后是气体体积不变的反应，平衡不动，但物质浓度增大，符合要求，故符合；

（3）设CO的浓度变化量为c，三段式法用c表示出平衡时各组分浓度，

　　　　　　　　CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g），

起始（mol·L－1）:

0.020.02000

转化（mol·L－1）:

cccc

平衡（mol·L－1）:

0.02－c0.02－ccc

代入500℃时反应平衡常数K===9解得c=0.015，CO的最大转化率为×100%=75%。

（4）①工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同，分析电极反应，B为阴极，溶液中铜离子析出，氢离子得到电子生成氢气，设生成气体物质的量为x，溶液中铜离子物质的量为0.1mol，电极反应为

Cu2＋＋2e－===Cu，

0.1mol0.2mol

2H＋＋2e－===H2↑，

2xx

A电极为阳极，溶液