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(jié)構(gòu)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(zhì)狀濃度他反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)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(xué)方程式如下：

反應(yīng)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(yīng)i的△〃=kJ,mol-lo

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

選擇的最佳催化劑是。

催化劑甲醇轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)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(yīng)如卜.：

反應(yīng)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(zhuǎn)化率下降,

根據(jù)化學(xué)平衡移動原理分析原因是；

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)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(zhì)的分壓數(shù)據(jù)如下表：

物質(zhì)CH；,OH(g)CH,OCHa(g)C2H.(g)H20(g)

分壓

0.160.2880.016???

/MPa

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

平衡分壓代替平衡濃度計算；結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

H.二甲醛的應(yīng)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(fù)極反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)(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(xué)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(jìn)行。

①反應(yīng)前應(yīng)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(jī)(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(yīng)后繼續(xù)加設(shè)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗體枳為bmL。滴定反應(yīng)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(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為O

4.鋁、鈦、鋼(第IIA族)等元素在能源、材料等領(lǐng)域應(yīng)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?；鶓B(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(yù)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(jié)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(xué)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(jié)構(gòu)如圖1所示。

①M中，碳原子的雜化類型有

②M中，不含(填標(biāo)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(zhì)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(fù)分解反應(yīng)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(xué)名稱為o

⑵由B到C的反應(yīng)類型為

(3)由D到E反應(yīng)的化學(xué)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(jié)構(gòu)簡式是

(5)H中官能團(tuán)的名稱是。

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

NaOH反應(yīng)，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(jié)構(gòu)簡式:

⑺由丫'°H為起始原料制備

的合成路線如下，請補(bǔ)充完整(無機(jī)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(jié)構(gòu)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(jié)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(yīng)是錫的浸出率最高時的最低游離堿質(zhì)量濃度和最低反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式為

5Sn+4NasSbOi+H20=4Sb-5Na2SnOa+2NaOH。

^50)2818184

答案：(1)+5")))

(2)蒸發(fā)結(jié)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(yīng)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(zhuǎn)化

率最高。

(3)①生成二甲醛的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，甲醉的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化率也下降。

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

MPa,反應(yīng)變成02H4的CH30H的分壓為0.032MPa,同理,反應(yīng)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(yīng)i中CH30H(g)的平衡轉(zhuǎn)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(yīng)i的4=0.288X0.324-0.162=3.6。

(4)①在原電池中，可燃物一般做負(fù)極，失去電子，即負(fù)極反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)狀況下13.44L4-22.4mol/L=0.6mol

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

電子，相當(dāng)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(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，轉(zhuǎn)化率下降溫度升高，催化劑失

活，對二甲醛的選擇性下降，轉(zhuǎn)化率下降(回答“溫度升高，催化劑失活，副反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(jī)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(zhì)的量為〃(V)=MX10一品1,質(zhì)量為51"X10'g,故質(zhì)量分?jǐn)?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(nèi)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(jié)合C(T中的0人，而且生成的CaO晶格能比BaO的大，稔

定性強(qiáng)，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(jié)構(gòu)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(jié)合該晶胞結(jié)構(gòu)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