學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGEPAGE5學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精非選擇題專項練（三)1．中科院“大氣灰霾追因與控制”項目針對北京強霾過程進行分析,強霾過程中，出現(xiàn)了大量有毒有害的含氮有機顆粒物。燃煤和機動車尾氣是氮氧化物的主要來源.現(xiàn)在對其中的一些氣體進行了一定的研究：（1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:①CH4（g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2（g）＋2H2O（g)ΔH＝－574kJ·mol－1②CH4（g)＋4NO(g）=2N2（g）＋CO2(g)＋2H2O（g)ΔH＝－1160kJ·mol－1③H2O(g）=H2O（l)ΔH＝－44.0kJ·mol－1寫出CH4(g）與NO2（g）反應(yīng)生成N2(g）、CO2(g）和H2O(l）的熱化學(xué)方程式___________________________________________________。(2)為了減輕大氣污染，人們提出在汽車尾氣排氣管口采用催化劑將NO和CO轉(zhuǎn)化成無污染氣體參與大氣循環(huán)。T℃時，將等物質(zhì)的量的NO和CO充入容積為2L的密閉容器中，保持溫度和體積不變，反應(yīng)過程中NO的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示.①寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________。②10min內(nèi)該反應(yīng)的速率v（N2）＝________；該反應(yīng)達平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為________；T℃時該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________.③若該反應(yīng)ΔH〈0，在恒容的密閉容器中,反應(yīng)達平衡后，改變某一條件，下列示意圖正確的是________。④一定溫度下，在恒容密閉容器中充入一定量NO和CO進行該反應(yīng),能判斷反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________________.a．容器中壓強不再變化b．CO2的濃度不再改變c．2v正(NO)＝v逆(N2）d．氣體的密度保持不變（3)以燃料電池為代表的新能源的推廣使用能大大降低污染物的排放。如圖是一種甲醚燃料電池結(jié)構(gòu)，請寫出該電池負極的電極反應(yīng)式_____________________________________________________________________________________________________________。解析：（1）根據(jù)蓋斯定律：(①＋②＋③×4)÷2得CH4（g）與NO2(g）反應(yīng)生成N2(g)、CO2（g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2NO2（g)N2（g)＋CO2(g）＋4H2O(l)ΔH＝－955kJ·mol－l.(2)①采用催化劑將NO和CO轉(zhuǎn)化成無污染氣體二氧化碳和氮氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO＋2CON2＋2CO2.②由圖像知10min內(nèi)NO的物質(zhì)的量變化為(0.4－0.2）mol＝0。2mol,由反應(yīng)方程式知N2的物質(zhì)的量變化為0。1mol，濃度變化為0。05mol/L，該反應(yīng)的速率v(N2)＝0.05mol/L÷10min＝0。005mol·L－1·min－1；CO的物質(zhì)的量變化為0.2mol，起始CO的物質(zhì)的量和NO的物質(zhì)的量相同，均為0。4mol，該反應(yīng)達平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為eq\f（0.2mol，0.4mol)×100％＝50％；利用三段式分析。2NO＋2CO=N2＋2CO2eq\f(起始濃度，（mol/L））0.20.200eq\f(轉(zhuǎn)化濃度，（mol/L)）0。10.10.050.1eq\f（平衡濃度，(mol/L)）0.10。10.050。1則T℃時該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f（c2（CO2)c（N2）,c2（NO）c2(CO））＝5。③A。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，K減小，與圖像不符，錯誤；B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，CO的轉(zhuǎn)化率降低,與圖像不符，錯誤;C。平衡常數(shù)的影響因素為溫度,溫度不變，K不變,與圖像相符,正確；D。增大N2的濃度，平衡逆向移動，NO的轉(zhuǎn)化率降低，與圖像不符,錯誤；故選C.④a。隨著反應(yīng)的進行,容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量逐漸減小，根據(jù)阿伏加德羅定律知容器中壓強逐漸減小，當容器內(nèi)壓強不再變化說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，正確；b。反應(yīng)達平衡后各物質(zhì)的濃度不變，若CO2的濃度不再改變，反應(yīng)達到平衡狀態(tài),正確；c。2v正（NO）＝v逆(N2），正、逆反應(yīng)速率不相等，反應(yīng)未達平衡,錯誤；d．一定溫度下，在恒容密閉容器中，根據(jù)質(zhì)量守恒定律知容器內(nèi)氣體的質(zhì)量保持不變，氣體的密度不隨反應(yīng)的進行而變化，密度保持不變不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，錯誤;故選ab。(3)堿性甲醚燃料電池中,甲醚發(fā)生氧化反應(yīng)，生成碳酸根，利用原子守恒、電荷守恒配平，該電池負極的電極反應(yīng)式CH3OCH3－12e－＋16OH－=2COeq\o\al(2－，3)＋11H2O。答案：（1)CH4（g）＋2NO2（g）=N2（g）＋CO2(g)＋4H2O（l)ΔH＝－955kJ·mol－l（2)①2NO＋2CON2＋2CO2②0.005mol·L－1·min－150％5③c④ab(3）CH3OCH3－12e－＋16OH－=2COeq\o\al(2－，3）＋11H2O2．研究發(fā)現(xiàn):一節(jié)電池爛在地里，能夠使一平方米的土地失去利用價值。廢舊電池的危害主要集中在其中所含的少量重金屬上。將廢舊鋅錳電池回收處理,既能減少它對環(huán)境的污染,又能實現(xiàn)廢電池的資源化利用。（1)回收填料中的二氧化錳和氯化銨。已知：廢舊干電池填料的主要成分為二氧化錳、炭粉、氯化銨和氯化鋅等,其中氯化銨、氯化鋅可溶于水?；厥瘴镔|(zhì)的流程如圖所示。①操作中先將電池填料研碎的目的是：_______________________________________________________________________。②操作1和操作2的名稱都是________，該操作中玻璃棒的作用是________。③灼燒濾渣1的目的是________________________。（2）回收二氯化錳：將廢舊鋅錳電池處理得到含錳混合物，向該混合物加入濃鹽酸并加熱。①寫出MnOOH與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________________________________________.②錳回收新方法：向廢舊鋅錳電池內(nèi)的混合物［主要成分MnOOH、Zn（OH）2］中加入一定量的稀硫酸和稀草酸(H2C2O4），并不斷攪拌至無CO2產(chǎn)生為止,_____________________________________________________________________________________________________________.與使用濃鹽酸回收錳相比，新方法的優(yōu)點是__________（答1點即可）。（3)用廢電池的鋅皮可用于回收制作ZnSO4·7H2O。過程中，需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵，其方法是：常溫下，加入稀H2SO4和H2O2，鐵溶解變?yōu)镕e3＋，加堿調(diào)節(jié)pH為4，使溶液中的Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀，此時溶液中c（Fe3＋)＝__________。繼續(xù)加堿調(diào)節(jié)pH為______時，鋅開始沉淀(假定Zn2＋濃度為0.1mol/L）。部分難溶的電解質(zhì)溶度積常數(shù)（Ksp)如下表：化合物Zn（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3Ksp近似值10－1710－172。6×10－39解析：（1）回收填料中的二氧化錳和氯化銨。廢舊干電池填料的主要成分為二氧化錳、炭粉、氯化銨和氯化鋅等，其中氯化銨、氯化鋅可溶于水。炭粉和二氧化錳不溶于水。將電池填料溶解、過濾，濾渣1為炭粉和二氧化錳的混合物，經(jīng)洗滌、烘干、灼燒，炭粉與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，剩余的固體為二氧化錳；濾液1為氯化銨和氯化鋅的混合液，蒸發(fā)結(jié)晶、過濾的氯化銨晶體.①操作中先將電池填料研碎的目的是增大接觸面積，加快溶解速率。②操作1和操作2為分離固體和液體混合物的操作，名稱是過濾，玻璃棒的作用是引流。③灼燒濾渣1的目的是除去炭粉。（2）①MnOOH與濃鹽酸反應(yīng)生成二氯化錳、氯氣和水,利用化合價升降法配平,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnOOH＋6HCleq\o(=，\s\up7（△））2MnCl2＋Cl2↑＋4H2O。②MnOOH與稀硫酸和稀草酸（H2C2O4)反應(yīng)生成硫酸錳、二氧化碳和水，利用化合價升降法配平，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnOOH＋H2C2O4＋2H2SO4=2MnSO4＋2CO2↑＋4H2O.與使用濃鹽酸回收錳相比，新方法的優(yōu)點是工藝流程簡單；生成CO2和H2O不影響MnSO4純度；反應(yīng)過程無有毒有害物質(zhì)生成(3)溶液的pH為4，c(OH－)＝1×10－10mol/L，又Ksp[Fe(OH）3]＝c（Fe3＋）c3(OH－）＝2.6×10－39,此時溶液中c（Fe3＋）＝2。6×10－9mol/L.Ksp［Zn(OH）2］＝c（Zn2＋）c2(OH－）＝10－17，若Zn2＋濃度為0.1mol/L,則c（OH－）＝10－8mol/L,c（H＋）＝10－6mol/L，pH＝6。答案：(1)①增大接觸面積，加快溶解速率②過濾引流③除去炭粉(2）①2MnOOH＋6HCleq\o（=,\s\up7(△))2MnCl2＋Cl2↑＋4H2O②2MnOOH＋H2C2O4＋2H2SO4=2MnSO4＋2CO2↑＋4H2工藝流程簡單；生成CO2和H2O不影響MnSO4純度；反應(yīng)過程無有毒有害物質(zhì)生成，不造成二次污染等(答1點即可)(3)2。6×10－9mol/L63．某紅色固體粉末樣品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一種或兩種,某化學(xué)興趣小組對其組成進行探究。完成下列空格.（導(dǎo)學(xué)號56470150）①提出假設(shè)：假設(shè)1：只存在Fe2O3；假設(shè)2______________________________；假設(shè)3：既存在Fe2O3也存在Cu2O。②查找資料:Cu2O在酸性溶液中會發(fā)生反應(yīng)：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O.③實驗方案設(shè)計與分析:方案一：步驟一：取少量樣品于燒杯中,加入過量濃硝酸，產(chǎn)生一種紅棕色的氣體。由此可得出假設(shè)________不成立，寫出產(chǎn)生上述氣體的化學(xué)方程式________________________________________________________________________________________________。步驟二：取少量步驟一溶液置于試管中滴加________，振蕩，若________，則說明假設(shè)3成立。方案二：取少量樣品于燒杯中，加入過量稀硫酸，若固體全部溶解,說明假設(shè)________不成立.方案三：同學(xué)們設(shè)計了如下實驗方案測定該樣品中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)(裝置氣密性良好，假設(shè)樣品完全反應(yīng)):步驟一：取樣品并稱量該樣品的質(zhì)量為m1；步驟二：測出反應(yīng)前廣口瓶和瓶內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量m2;步驟三:測出反應(yīng)后廣口瓶和瓶內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量m3；步驟四：計算得出礦物樣品中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)。討論分析：該實驗方案________（填“能”或“不能")測出礦物中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)。不改變裝置和藥品，通過計算得出礦物中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)，你還可以通過測定_____________________________________________________________________________________________________________。若測得m1為3.04g,m3＝m2＋1。76g，則原樣品中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)為______（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）。解析：①提出假設(shè)：根據(jù)題給信息：紅色固體粉末樣品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一種或兩種和假設(shè)1、假設(shè)3,可知假設(shè)2為只存在Cu2O。③實驗方案設(shè)計與分析：方案一：步驟一：樣品與過量濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色的NO2氣體，硝酸發(fā)生了還原反應(yīng),Fe2O3中鐵元素為＋3價，只有氧化性,Cu2O中銅元素為＋1價，既有氧化性又有還原性，則紅色粉末中一定含有Cu2O，由此可得出假設(shè)1不成立.Cu2O與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，化學(xué)方程式Cu2O＋6HNO3(濃)=2Cu（NO3)2＋2NO2↑＋3H2O.若要證明假設(shè)3成立，則需要證明鐵元素的存在，故步驟二為取少量步驟一溶液置于試管中滴加KSCN溶液，振蕩，若溶液顯紅色,則說明假設(shè)3成立。方案二:根據(jù)信息②Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O，取少量樣品于燒杯中，加入過量稀硫酸,若固體全部溶解，說明假設(shè)2不成立。方案三：該實驗方案的原理為Fe2O3＋3COeq\o（=，\s\up7(高溫））2Fe＋3CO2、Cu2O＋COeq\o（=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2，CO2＋Ca(OH）2=CaCO3↓＋H2O,通過測定反應(yīng)前混合物的質(zhì)量,反應(yīng)前后廣口瓶和瓶內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量的差值，確定二氧化碳的質(zhì)量，列方程組求解，能測出礦物中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)；也可通過測量反應(yīng)后固體的質(zhì)量或廣口瓶中沉淀的質(zhì)量，列方程組求解，確定礦物中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)；若測得m1為3.04g，m3＝m2＋1。76g，則生成CO2的質(zhì)量為1。76g，物質(zhì)的量為0。04mol，根據(jù)氧原子守恒知混合物中氧原子的物質(zhì)的量為0.04mol。設(shè)混合物中Fe2O3的物質(zhì)的量為x，Cu2O物質(zhì)的量為y，則有①160g/molx＋144g/moly＝3.04g(質(zhì)量守恒），②3x