非選擇題組合練(三)本練包括必考題和選考題兩部分。第26～28題為必考題，每道題考生都必須作答。第35、36題為選考題，考生根據(jù)要求作答。(一)必考題：共43分。26．(14分)利用下圖所示裝置(酒精燈、鐵架臺(tái)等未畫出)制取氯氣并用氯氣制備三氯化磷，將氯氣持續(xù)通入耐熱反應(yīng)器中與白磷接觸發(fā)生劇烈反應(yīng)，放出大量的熱，產(chǎn)生火焰。已知PCl3和PCl5的一些物理性質(zhì)如下：熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃三氯化磷－93.676五氯化磷148160回答下列問題：(1)寫出濃鹽酸和MnO2反應(yīng)的離子方程式________________________________；若實(shí)驗(yàn)室所用濃鹽酸的密度為1.2g·cm－3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%，則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度是________mol·L－1。(2)反應(yīng)前要充入足量的氮?dú)?，目的是______________。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)濃鹽酸不能持續(xù)滴下，其主要原因可能是__________________，對(duì)發(fā)生裝置改進(jìn)的方案是__________________。(3)冷卻水的作用是________________________________________________。(4)三氯化磷對(duì)濕度很敏感，在潮濕的空氣中迅速水解，形成煙霧，生成二元酸H3PO3，寫出PCl3與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式____________________________________________。(5)實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)在耐熱反應(yīng)器的底部放少量干沙，其作用是________________。(6)試劑M是________，其作用是____________________________________________。答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O12(2)把反應(yīng)裝置中的空氣排盡溫度過高，產(chǎn)生氯氣速度過快，同時(shí)濃鹽酸也揮發(fā)過快，導(dǎo)致燒瓶中的氣壓增大將分液漏斗改為恒壓滴液漏斗(其他合理答案均可)(3)冷凝液化PCl3(4)PCl3＋5OH－=HPOeq\o\al(2－,3)＋3Cl－＋2H2O(5)吸收反應(yīng)放出的熱量，防止反應(yīng)裝置局部過熱(6)堿石灰吸收污染性氣體Cl2，阻止空氣中的水蒸氣進(jìn)入PCl3儲(chǔ)液罐解析：(1)濃鹽酸和MnO2在加熱條件下反應(yīng)的離子方程式是MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度為eq\f(1000×1.2×36.5%,36.5)mol·L－1＝12mol·L－1。(2)白磷的化學(xué)性質(zhì)活潑，易與空氣中的氧氣反應(yīng)而發(fā)生自燃，故反應(yīng)前需先通入大量的氮?dú)猓逊磻?yīng)裝置中的空氣排盡。濃鹽酸和MnO2在加熱條件下反應(yīng)，若溫度過高，則使反應(yīng)過快，同時(shí)濃鹽酸也揮發(fā)過快，導(dǎo)致燒瓶中的氣壓增大，使分液漏斗中的濃鹽酸不能持續(xù)滴下，在實(shí)驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)上述問題，可以在操作上改為小火加熱，也可以從裝置上改進(jìn)，如在分液漏斗和燒瓶之間連接“恒壓管”，或一開始就將分液漏斗改為恒壓滴液漏斗，平衡燒瓶?jī)?nèi)外氣壓，使?jié)恹}酸順利滴下。(3)白磷和氯氣反應(yīng)劇烈，放出大量熱，使反應(yīng)溫度較高，PCl3為氣態(tài)，經(jīng)氮?dú)獯抵羶?chǔ)液罐中，被冷卻水冷凝液化。(4)根據(jù)信息，得知三氯化磷和水發(fā)生水解反應(yīng)，生成二元酸H3PO3和一元酸HCl，生成的二元酸H3PO3和一元酸HCl分別和過量NaOH反應(yīng)生成Na2HPO3和NaCl，故PCl3與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為PCl3＋5OH－=HPOeq\o\al(2－,3)＋3Cl－＋2H2O。(5)氯氣與白磷發(fā)生劇烈的反應(yīng)，放出大量熱，故需要在反應(yīng)裝置中加入一些干沙，吸收反應(yīng)放出的熱量，防止反應(yīng)裝置局部過熱。(6)PCl3不能接觸水蒸氣，同時(shí)反應(yīng)后還有污染性氣體Cl2，在球形干燥管中裝入堿石灰，一方面可吸收Cl2，另一方面也可阻止空氣中的水蒸氣進(jìn)入儲(chǔ)液罐。27．(15分)五氧化二釩(V2O5)在冶金、搪瓷、磁性材料等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室以含釩廢料(含V2O3、CuO、MnO、SiO2、Al2O3、有機(jī)物)為原料制備V2O5的一種流程如下：已知Ⅰ.含釩離子在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關(guān)系如表所示：pH4～66～88～1010～12含釩離子VOeq\o\al(＋,2)VOeq\o\al(－,3)V2Oeq\o\al(4－,7)VOeq\o\al(3－,4)Ⅱ.25℃時(shí)，難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如表所示：難溶電解質(zhì)Cu(OH)2Mn(OH)2Al(OH)3Ksp2.2×10－204×10－141.9×10－33Ⅲ.NH4VO3在水中的溶解度：20℃、4.8g·L－1；60℃、24.2g·L－1。回答下列問題：(1)“焙燒”的目的是__________________________。(2)“濾渣1”的用途為________(寫出一種即可)。(3)通過計(jì)算說明，常溫下，若“調(diào)pH”為7，Cu2＋是否沉淀完全________。(溶液中離子濃度小于10－5mol·L－1時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全)(4)“沉錳”需將溫度控制在70℃左右，溫度不能過高或過低的原因?yàn)開___________________。(5)結(jié)晶所得NH4VO3需進(jìn)行洗滌、干燥。合適的洗滌試劑為__________；證明NH4VO3已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象為________________________________________________________________________。(6)“煅燒”時(shí)生成兩種能參與大氣循環(huán)的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。答案：(1)除去有機(jī)物雜質(zhì)，將V2O3氧化為V2O5(2)制光導(dǎo)纖維、制玻璃、制硅膠(任寫一種即可)(3)“調(diào)pH”為7，溶液中c(Cu2＋)＝eq\f(Ksp[CuOH2],c2OH－)＝eq\f(2.2×10－20,10－72)mol·L－1＝2.2×10－6mol·L－1<10－5mol·L－1，Cu2＋沉淀完全(4)溫度過低，反應(yīng)速率慢，NH4VO3可能提前結(jié)晶析出導(dǎo)致產(chǎn)率低；溫度過高，NH4HCO3分解導(dǎo)致原料利用率低(5)冷水取少量最后一次洗滌液于潔凈試管中，滴加BaCl2溶液，無明顯現(xiàn)象，證明NH4VO3已洗滌干凈(6)4NH4VO3＋3O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2V2O5＋2N2＋8H2O解析：(1)由含釩廢料成分和流程圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系知，“焙燒”的目的是除去有機(jī)物雜質(zhì)，將V2O3氧化為V2O5。(2)“濾渣1”為SiO2，可用于制光導(dǎo)纖維、制玻璃、制硅膠等。(3)由流程中信息知，調(diào)節(jié)pH的目的是將Al3＋和Cu2＋分別轉(zhuǎn)化為Al(OH)3、Cu(OH)2沉淀，并使含釩離子主要以VOeq\o\al(－,3)形式存在，常溫下，若“調(diào)pH”為7，溶液中c(OH－)＝10－7mol·L－1，c(Cu2＋)＝eq\f(Ksp[CuOH2],c2OH－)＝eq\f(2.2×10－20,10－72)mol·L－1＝2.2×10－6mol·L－1<10－5mol·L－1，Cu2＋沉淀完全。(4)“沉錳”所用試劑為NH4HCO3，若溫度過低，反應(yīng)速率慢，NH4VO3可能提前結(jié)晶析出導(dǎo)致產(chǎn)率低；溫度過高，NH4HCO3分解導(dǎo)致原料利用率低。(5)由NH4VO3的溶解度數(shù)據(jù)知，洗滌NH4VO3晶體可用冷水。NH4VO3上可能附著NHeq\o\al(＋,4)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)等，故證明NH4VO3已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象為取少量最后一次洗滌液于潔凈試管中，滴加BaCl2溶液，無明顯現(xiàn)象，證明NH4VO3已洗滌干凈。(6)由NH4VO3的組成和題給信息知，“煅燒”時(shí)生成的兩種能參與大氣循環(huán)的氣體為N2和H2O，“煅燒”時(shí)有O2參加反應(yīng)，“煅燒”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH4VO3＋3O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2V2O5＋2N2＋8H2O。28．(14分)氮氧化物是工業(yè)生產(chǎn)的原料，也是大氣污染物，研究氮氧化物的相關(guān)反應(yīng)機(jī)理是非常有意義的。回答下列問題：(1)對(duì)于基元反應(yīng)，如aA＋bBcC＋dD，反應(yīng)速率v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，其中k正、k逆是取決于溫度的速率常數(shù)。已知反應(yīng)Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH1＝－902kJ·mol－1，反應(yīng)Ⅱ：8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g)ΔH2＝－2740kJ·mol－1，反應(yīng)Ⅲ：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH3＝＋182.6kJ·mol－1。對(duì)于基元反應(yīng)Ⅳ：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH4，在653K時(shí)，速率常數(shù)k正＝2.6×103L2·mol－2·s－1，k逆＝4.1×103L·mol－1·s－1。①ΔH4＝________kJ·mol－1。②計(jì)算653K時(shí)的平衡常數(shù)K＝________________。③653K時(shí)，若NO的濃度為0.006mol·L－1，O2的濃度為0.290mol·L－1，則正反應(yīng)速率為________mol·L－1·s－1。(2)在密閉容器中按照物質(zhì)的量之比為4:5通入適量氨氣和氧氣的混合氣體，在催化劑作用下，不斷升溫(對(duì)催化劑活性和選擇性不影響)發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，測(cè)得氨氣的轉(zhuǎn)化率和壓強(qiáng)、反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示。①p1條件下，M點(diǎn)：v正________(填“>”“<”或“＝”，下同)v逆；p2________400kPa，理由是__________________________________。②已知?dú)怏w的分壓p(A)＝p(總壓)×eq\f(nA,n總)×100%，計(jì)算總壓為400kPa時(shí)N點(diǎn)用分壓表示的平衡常數(shù)Kp＝________________(列出最簡(jiǎn)計(jì)算式即可)。答案：(1)①－114.1②eq\f(26,41)L·mol－1③2.7×10－2(2)①><反應(yīng)Ⅰ是氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，其他條件相同時(shí)，減小壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率增加②eq\f(36×400,2.55×9.5)kPa解析：(1)①根據(jù)蓋斯定律，由eq\f(1,3)×(反應(yīng)Ⅰ×2－反應(yīng)Ⅱ－反應(yīng)Ⅲ×7)得反應(yīng)Ⅳ，故ΔH4＝(ΔH1×2－ΔH2－ΔH3×7)×eq\f(1,3)＝－114.1kJ·mol－1。②653K反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v正＝k正·c2(NO)·c(O2)＝v逆＝k逆·c2(NO2)，該溫度下的平衡常數(shù)K＝eq\f(c2NO2,c2NO·cO2)＝eq\f(k正,k逆)＝eq\f(26,41)L·mol－1。③正反應(yīng)速率v正＝k正·c2(NO)·c(O2)，將數(shù)據(jù)代入，計(jì)算得到v正＝2.6×103×0.0062×0.290mol·L－1·s－1＝2.7×10－2mol·L－1·s－1。(2)①由題圖可知，p1條件下，M點(diǎn)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，v正大于v逆。兩種壓強(qiáng)下，反應(yīng)分別到達(dá)平衡狀態(tài)后，在同樣溫度下，p2所對(duì)應(yīng)的氨氣平衡轉(zhuǎn)化率高，因反應(yīng)Ⅰ是氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，其他條件相同時(shí)，降低壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率增加，故p2<p1＝400kPa。②400kPa時(shí)N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)體系達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)氨氣平衡轉(zhuǎn)化率為50%，設(shè)起始投入的NH3為4amol，O2為5amol，根據(jù)三段式法有：4NH3g＋5O2g4NOg＋6H2Ogn起始4amol5amol00n轉(zhuǎn)化2amol2.5amol2amol3amoln平衡2amol2.5amol2amol3amol則Kp＝eq\f(36×400,2.55×9.5)kPa。(二)選考題：共15分。請(qǐng)考生從給出的2道化學(xué)題中任選一題作答。如果多做，則按第一題計(jì)分。35．[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)過渡金屬元素在醫(yī)藥、催化劑、新材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列有關(guān)說法正確的是________。A．銅元素焰色反應(yīng)的光譜為吸收光譜B．金屬鍵沒有方向性和飽和性C．基態(tài)鐵原子核外未成對(duì)電子有4個(gè)D．鋅屬于過渡元素，處于元素周期表的d區(qū)(2)[Co(NH3)5Br](NO3)2是鈷元素形成的一種配位化合物。①該配位化合物中心離子的價(jià)電子排布式為________，中心離子的配位數(shù)為________。②該配位化合物中含氮離子的中心原子的雜化類型為________。(3)①一種鋁鎳合金的結(jié)構(gòu)如圖，與其結(jié)構(gòu)相似的化合物是________。a．氯化鈉b．氯化銫c．石英d．金剛石②NiO、CoO的晶體結(jié)構(gòu)均屬于NaCl型(Ni2＋和Co2＋的半徑分別為69pm和74pm)，NiO的熔點(diǎn)比CoO高，其原因是__________________________。③已知CuOeq\o(→,\s\up7(高溫))Cu2O＋O2↑(未配平)，試從結(jié)構(gòu)的角度解釋這一反應(yīng)能夠發(fā)生的原因____________________。(4)Cu與H可形成一種紅色晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為________，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為________g(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。答案：(1)BC(2)①3d66②sp2(3)①b②NiO、CoO均為離子晶體，Ni2＋、Co2＋所帶電荷數(shù)相同，Ni2＋比Co2＋的半徑小，形成的離子鍵強(qiáng)，晶格能大(其他合理答案也可)③Cu＋的3d能級(jí)有10個(gè)電子，處于較穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)，而Cu2＋不如Cu＋穩(wěn)定(4)CuHeq\f(390,NA)解析：(1)焰色反應(yīng)的光譜為發(fā)射光譜，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鋅位于元素周期表的ds區(qū)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)①Co3＋的價(jià)電子排布式為3d6；配位數(shù)就是配體的個(gè)數(shù)，由題給信息可知該配位化合物的中心離子的配位數(shù)為6。②該配位化合物中含氮的離子為NOeq\o\al(－,3)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知，NOeq\o\al(－,3)中氮原子的雜化類型為sp2。(3)②NiO、CoO為離子晶體，根據(jù)影響離子晶體熔沸點(diǎn)的因素(離子所帶的電荷數(shù)和離子半徑)分析即可。③能級(jí)處于全充滿、半充滿、全空的狀態(tài)時(shí)較穩(wěn)定，Cu＋的3d能級(jí)有10個(gè)電子，處于較穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)，而Cu2＋不如Cu＋穩(wěn)定。(4)根據(jù)均攤法可知，該晶胞中含有Cu的個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋3＝6，含有H的個(gè)數(shù)是6×eq\f(1,3)＋4＝6，因此該化合物的化學(xué)式為CuH，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為6×eq\f(65,NA)g＝eq\f(390,NA)g。36．[化學(xué)——選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)](15分)芬太尼適用于外科手術(shù)后和手術(shù)過程中的鎮(zhèn)痛。某研究小組按下列合成路線合成芬太尼：請(qǐng)回答：(1)A的官能團(tuán)為________________，化合物C的名稱是________________。(2)B→D