非選擇題專項練(二)

(建議用時：40分鐘)

1.錫酸鈉可用于制造陶瓷電容器的基體、顏料和催化劑。以錫睇渣(主要含Sn、Sb、As、

Pb的氧化物)為原料，制備錫酸鈉的工藝流程圖如下：

燒堿氫，化鎖硫化鈉錫片

錫睇渣--一錫酸鈍

研?酸鋼濃硫化鉛濃鈾濃

請回答下列問題：

(l)Sn(WA)、As(VA)、Sb(VA)三種元素中，As和Sb的最高正化合價為,Sn

的原子序數(shù)為50,其原子結構示意圖為o

(2)從溶液中得到錫酸鈉晶體的實驗操作是________、趁熱過濾、洗滌、干燥。

(3)“堿浸”時，若SnO含量較高，工業(yè)上則加入NaN03,其作用是；

如圖是“堿浸”實驗的參數(shù)，請選擇“堿浸”的合適條件：O

1

%.

//%

裕

艷

三

三

交

次

逮

謙―

7585

游離堿質狀濃度他反應溫度八;

(4)“脫鉛”是從含Na2Pb。2的溶液中形成硫化鉛渣，其離子方程式為

(5)“脫睇”時發(fā)生反應的化學方程式為一

2.二甲醛(CH2CH1是一種新興化工原料，具有甲基化反應性能。

I.二甲醛的生產(chǎn)

二甲醛的生產(chǎn)原理之一是利用甲醇脫水成二甲醛，化學方程式如下：

反應i2CH：QH(g)CH；10CH3(g)+H2O(g)△弁

(1)己知：甲醇(g)、二甲醛(g)的燃燒熱分別為一761.5kJ?mol-1.-1455.2kJ-mol

1,且ll2O(g)^H2()(l)△//=-44.0kJ?mol，則反應i的△〃=kJ,mol-lo

(2)反應i中甲醇轉化率、二甲醛選擇性的百分率與K同催化劑的關系如表所示，生產(chǎn)時,

選擇的最佳催化劑是。

催化劑甲醇轉化率/%二甲麟選擇性/%

SOj-TiO:/SOr35.198.1

u

S()2-Ti()2/Ee52.998.7

GiS、L-l()881.098.1

SO,-ALO；62.196.4

(3)選定催化劑后，測得平衡時甲醉的轉化率與溫度的關系如圖甲所示。

夏1OO

播

28O

W6()

S4O

2O

色2

E-

經(jīng)研究產(chǎn)物的典型色譜圖發(fā)現(xiàn)該過程主要存在的副反應如卜.：

反應ii2CH；!0U(g)CM(g)+2H2(g)△〃=-29.1kJ?

①工業(yè)上生產(chǎn)二甲醛的溫度通常在270?300℃,高于330C之后，甲醉的轉化率下降,

根據(jù)化學平衡移動原理分析原因是；

根據(jù)化學反應速率變化分析原因是o

②某溫度下，以CH：QH(g)為原料，平衡時各物質的分壓數(shù)據(jù)如下表：

物質CH；,OH(g)CH,OCHa(g)C2H.(g)H20(g)

分壓

0.160.2880.016???

/MPa

則反應i中，CH2H(g)的平衡轉化率。=,反應i的平衡常數(shù)K.尸________(用

平衡分壓代替平衡濃度計算；結果保留兩位有效數(shù)字)。

H.二甲醛的應用

(4)圖乙為綠色電源“二甲醛燃料電池”的工作原理示意圖：

①該電池的負極反應式為。

②若串聯(lián)該燃料電池電解硫酸鈉溶液，消耗4.6g二甲健后在電解池兩極共可收集到

13.44L(標準狀況)氣體，該套裝置的能量利用率為(保留三位有效數(shù)字)。

3.二氧化機(VQ)是種新型熱敏材料。+4價的帆叱合物在弱酸性條件下易被氧化。實

驗室以va為原料合成用于制備的氧帆(N)堿式碳酸段晶體，過程如下:

6mol-L-鹽酸和N,H「2HC1

24

V*voci溶液

205微沸數(shù)分鐘2

i

NH4HCO,

(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9].10H20

―ii―＞氧鈕(IV)堿式碳酸核晶體

問答下列問題:

(i)voci2中v的化合價為o

⑵步驟i中生成V0C12的同時生成一種無色、無污染的氣體，該化學方程式為

也可只111濃鹽酸與V2o5來制備V0C12溶液，該方法的缺點是

⑶步驟ii可在下圖裝置中進行。

①反應前應通入(XL數(shù)分鐘的目的是o

②裝置B中的試劑是o

(4)測定氧機(IV)堿式碳酸較晶體粗產(chǎn)品中帆的含量。

稱量ag樣品于錐形瓶中，用20mL蒸儲水與30mL混酸溶解后，加0.02mol?L_1KMnO.

溶液至稍過量，充分反應后繼續(xù)加設刈小&溶液至稍過量，再用尿素除去過量的NaNQ,最后

用。mol?Lf(NH3Fe(S0M標準溶液滴定至終點，消耗體枳為bmL。滴定反應為VO；+Fe?+

+2+3+

4-2H=V0+Fe+H20o

①KMnOi溶液的作用是oNaNOz溶液的作用是。

②粗產(chǎn)品中帆的質量分數(shù)的表達式為O

4.鋁、鈦、鋼(第IIA族)等元素在能源、材料等領域應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：

(1)與鈦同周期的所有副族元素的基態(tài)原子中，最外層電子數(shù)與基態(tài)鈦原子相同的元素有

種。基態(tài)口2-的最外層電子排布式為。

(2)鋁的逐級電離能數(shù)據(jù)為/.=580kJ/moKA=1820kj/mol,A=2750kj/mol.Z.

=11600kj/mol.請分析數(shù)據(jù)規(guī)律，預測鐵的逐級電離能的第一個數(shù)據(jù)“突躍”點出現(xiàn)在

之間(用力、A、A…填空)。

(3)已知第I【A族元素的碳酸鹽MCO：，熱分解的主要過程是'產(chǎn)結合碳酸根離子中的氧離子。

則CaC(h、BaC0；5的分解溫度較高的是(填化學式)，理由是

(4)催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合，其結構如圖1所示。

①M中，碳原子的雜化類型有

②M中，不含(填標號)。

A.兀鍵B.。鍵C.配位鍵D.氫鍵E.離子鍵

(5)氫化鋁鈉(WA1H)是一種新型輕質儲氫材料，其晶胞如圖2所示，

為長方體。NaAlH,晶體中，與A1H；緊鄰且等距的Na'有個；NaAlIL.

晶體的密度為g/cm3(用含仄然的代數(shù)式表示)。

5.烯煌復分解反應可示意如下：

利用I：述方法制備核昔類抗病毒藥物的重要原料W的合成路線如下：

I。—―3c_2L_?，HQ()CCOOH

催化荊H'POjAICjIMhlpd/C.X"X"j5(T°

囚回回回

COOH1)KOH.Aft981^

8.ison回2)HCI^(r^y'o^crub^B^cr^_o

Iwl回用

問答下列問題：

(DB的化學名稱為o

⑵由B到C的反應類型為

(3)由D到E反應的化學方程式為___________________________________________

⑷化合物F在Grub3sII催化劑的作用下生成G和另?種烯燒，該烯經(jīng)的結構簡式是

(5)H中官能團的名稱是。

(6)化合物X是H的同分異構體，可與FeCL溶液發(fā)生顯色反應，1molX最多可與3mol

NaOH反應，其核磁共振氫譜為四組峰，且峰面積之比為3：2：2：1。寫出兩種符合要求的X

的結構簡式:

⑺由丫'°H為起始原料制備

的合成路線如下，請補充完整(無機試劑任選)。

CI

)HHCI4X^()HKMnOJH'

催化劑.△

非選擇題專項練(二)

1.解析：(l)As和Sb均處于第VA族，對于主族元素，其最高正化合價等于主族序數(shù)，

''''

(+50)2818184

所以As和Sb的最高正化合價為+5價。Sn(IVA)的原子結構示意圖為)。

(2)從溶液中得到錫酸鈉晶體的實驗操作是蒸發(fā)結晶、趁熱過濾、洗滌、干燥。

(3)若SnO含量較高，工業(yè)上則加入NaNCh將其氧化成SnCT。由圖像分析可知，“堿浸”

的合適條件應是錫的浸出率最高時的最低游離堿質量濃度和最低反應溫度，即l()0g-Lf和

85℃。

(4)“脫鉛”是向含N&PbO?的溶液中加入硫化鈉而形成硫化鉛渣，其離子方程式為PbO『

2-

+S+2H20=PbS\+40H，

(5)“脫錦”是向含NdSbO；的溶液中加入錫而析出睇渣，此時發(fā)生反應的化學方程式為

5Sn+4NasSbOi+H20=4Sb-5Na2SnOa+2NaOH。

^50)2818184

答案：(1)+5")))

(2)蒸發(fā)結晶

⑶把SnO氧化成SnOr燒堿濃度為100g?L，溫度為85℃

2-

(4)PbO2-+S'+2H20=PbS\+40H

(5)5Sn+4Na￡bO；+H20=4Sb+5小他+2NaOH

3

2.解析：⑴CH3()H(g)+/(g)=C02(g)+2H20⑴△〃=一761.5kJ?mo「①

-1

CH30cH3(g)+302(g)=2C02(g)+3—0(1)A//=-l455.2kJ?mol②

-1

H-OCg)^H20(l)AH=-44kJ,mo1(3)

根據(jù)蓋斯定律，由2X①一②一③得到反應i,即八〃=2X(—761.5kJ?moL)一(一l

455.2kJ?mol-1)—(—44kJ,mol_1)=—23.8kJ,moL。

(2)由表可知，在二甲隧的選擇性都差不多的情況下，在GiSNL-108催化下，甲醇的轉化

率最高。

(3)①生成二甲醛的反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，甲醉的轉化率下降；升

高溫度，催化劑失活，二甲健的選擇性下降，甲醇的轉化率也下降。

②分壓與物質的量成正比，可以直接用分壓替代物質的量計算轉化率，由〃(C2H)=0.016

MPa,反應變成02H4的CH30H的分壓為0.032MPa,同理,反應變成CH30cH3的CHQH的分壓為

0.576MPa,又因為剩余的CH30H的分壓為0.16MPa,所以CH30H的總分壓為0.768MPa,反

應i中CH30H(g)的平衡轉化率a=0.576MPa4-0.768MPaX100%=75樂水蒸氣的分壓為0.288

MPa+O.032MPa=0.32MPa,則反應i的4=0.288X0.324-0.162=3.6。

(4)①在原電池中，可燃物一般做負極，失去電子，即負極反應式為CH：(0CH3-12e-+

3H20=2C02+12H+。

②電解硫酸鈉溶液實際上就是電解水，共產(chǎn)生標準狀況下13.44L4-22.4mol/L=0.6mol

的氣體，其中氫氣和氧氣的物質的量之比是2：1,即電解了0.4mol的HQ,轉移了0.8mol

電子，相當于消耗了0.0667mol甲醛，實際消耗4.6g,即0.1mol甲醛，所以該裝置的能

量利用率為0.0667mol4-0.1mol=66.7%0

答案：(1)一23.8

(2)GiSNL-108

(3)①該反應是放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動，轉化率下降溫度升高，催化劑失

活，對二甲醛的選擇性下降，轉化率下降(回答“溫度升高，催化劑失活，副反應增多”也可)

②75%3.6

-+

(4)?CH30CH；-12e4-3H2O=2CO2+12H

②66.7%

3.解析：(1)由化合價規(guī)則知，VOCh中V的化合價為+4價。(2)無色、無污染的氣體是

N2,根據(jù)得失電子守恒,反應式可先寫成V2O5+N2H4?2HC1+6HC1-VOCk+Nzt+上0,再根

據(jù)原子守恒配平即可。用濃鹽酸與V2O5反應時，氧化產(chǎn)物是有毒的CL,CL能污染空氣。(3)①

通入C0?的目的是排除裝置中的空氣，防止其氧化+4價的銳。②裝置B中的試劑是飽和NaHCO,

溶液，以除去從裝置A中揮發(fā)出來的HC1。(4)①KUnO」用于氧化+4價機的化合物，NaNO二用于

除去過量的KMnO1。②(NHM(V0)6(C03)4(0II)g]?10H20-6V0?-6(NH4)2Fe(S01)2,樣品中銳的物

51Az-

質的量為〃(V)=MX10一品1,質量為51"X10'g,故質量分數(shù)為:麗aX100與。

答案：⑴+4價

(2)2VA+N2H,?2HCH-6HC1=4VOC12+N2t+6H.-0有氯氣生成，污染空氣

(3)①排除裝置中的空氣，避免產(chǎn)物被氧化

②飽和NaHCOi溶液

⑷①將+4價的銳化合物氧化為V0?除去過量的KMnOi

51bc

X100%

100()a

4.解析：(1)基態(tài)Ti的核外電子排布式為[Ar]3dZs：,最外層電子數(shù)為2,同周期副族元

素中最外層電子數(shù)為2的有4種元素，為Sc、V、Mn、Zn。Ti原子失去兩個電子后變?yōu)門i?+,

Ti"的最外層為第三層，故TV卡的最外層電子排布式為3s23P63d2。

(2)根據(jù)電離能數(shù)據(jù)可判斷核外電子是分層排布的，層和層之間電離能相差較大，電離能

數(shù)據(jù)呈現(xiàn)突躍式變化，同層內差別較小。銀的最外層有兩個電子，它的第一個數(shù)據(jù)“突躍”

點出現(xiàn)在最外層和次外層之間，即失去倒數(shù)第2個電子的電離能A和失去倒數(shù)第3個電子的

電離能人之間。

(3)Ca”的半徑小于Ba",更易結合C(T中的0人，而且生成的CaO晶格能比BaO的大，稔

定性強，因此CaCOs更容易分解e

(4)①M中形成4個單鍵的碳的雜化類型為sp3,苯環(huán)上的碳和碳碳雙鍵兩邊的碳的朵化類

型都是sp\

②根據(jù)M的結構可知，該化合物含有。鍵，苯環(huán)和碳碳雙鍵中有"健，Ti和0之間為配

位鍵，但是不含離子鍵和氫鍵。

(5)與A1H「緊鄰且等跖的Na+處于小立方體的面心位置，結合該晶胞結構特點，符合條件

的Na+有8個。該晶胞中含Na'的個數(shù)為6X4+4X；=4個，A1H；的個數(shù)為8X1+4X；+1=4

個，故該晶胞中NaAlH,的個數(shù)為4個，該晶胞的體積為V=(aXW7cm)2-(2aXW7cm)=

N

-7?V

o八