“5＋1”押題練(七)16．利用水鈷礦(主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取草酸鈷的工藝流程如圖所示：②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2完全沉淀的pH3.79.69.25.29.8(1)浸出過程中加入Na2SO3的目的是__________________________________。(2)制取NaClO3可以將氯氣通入到熱的濃氫氧化鈉溶液，該反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________；實驗需要制取10.65gNaClO3，需要的氯氣由電解食鹽水生成，若不考慮反應(yīng)過程中的損失，則同時生成的氫氣的體積為__________(標準狀況下)。(3)除“鈣、鎂”是將溶液中Ca2＋與Mg2＋轉(zhuǎn)化為MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)＝7.35×10－11、Ksp(CaF2)＝1.05×10－10。當加入過量NaF后，所得濾液中eq\f(cMg2＋,cCa2＋)＝________。(4)工業(yè)上用氨水吸收廢氣中的SO2。已知NH3·H2O的電離常數(shù)K＝1.8×10－5，H2SO3的電離常數(shù)K1＝1.2×10－2，K2＝1.3×10－8。在通入廢氣的過程中：①當恰好形成正鹽時，溶液中離子濃度的大小關(guān)系為________________________________________________________________________。②當恰好形成酸式鹽時，加入少量NaOH溶液，反應(yīng)的離子方程式為________________________________。解析：(1)Na2SO3具有還原性，能夠?qū)⑷芤褐械腃o3＋、Fe3＋還原。(2)氯氣通入到熱的濃氫氧化鈉溶液中生成NaClO3，反應(yīng)的離子方程式為3Cl2＋6OH－eq\o(=,\s\up7(△))ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋3H2O；10.65gNaClO3的物質(zhì)的量為eq\f(10.65g,106.5g·mol－1)＝0.1mol，需要Cl20.3mol，根據(jù)電解食鹽水的方程式2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑可知，生成0.3molCl2的同時生成H2的體積為0.3mol×22.4L·mol－1＝6.72L。(3)eq\f(cMg2＋,cCa2＋)＝eq\f(KspMgF2,KspCaF2)＝eq\f(7.35×10－11,1.05×10－10)＝0.7。(4)①氨水中水的電離受到抑制，吸收二氧化硫過程中，堿性逐漸減弱，水的電離程度增大，最后生成正鹽亞硫酸銨，鹽類的水解促進水的電離，因此水的電離程度逐漸增大；正鹽為亞硫酸銨，在亞硫酸銨溶液中，由于K(NH3·H2O)>K2(H2SO3)，故SOeq\o\al(2－,3)的水解程度大于NHeq\o\al(＋,4)的水解程度，則溶液呈堿性，因此c(NHeq\o\al(＋,4))>c(SOeq\o\al(2－,3))>c(OH－)>c(HSOeq\o\al(－,3))>c(H＋)。②NH4HSO3與NaOH溶液反應(yīng)生成亞硫酸銨和水，反應(yīng)的離子方程式為HSOeq\o\al(－,3)＋OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O。答案：(1)將Co3＋、Fe3＋還原(2)3Cl2＋6OH－eq\o(=,\s\up7(△))ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋3H2O6.72L(3)0.7(4)①c(NHeq\o\al(＋,4))>c(SOeq\o\al(2－,3))>c(OH－)>c(HSOeq\o\al(－,3))>c(H＋)②HSOeq\o\al(－,3)＋OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O17．喹硫平可用于精神疾病的治療，它的合成路線如下：(1)寫出C13H9NO4S中所有含氧官能團的名稱______________。(2)A屬于烴，且相對分子質(zhì)量是54，寫出A的結(jié)構(gòu)簡式：______________________。(3)反應(yīng)①～⑤中屬于取代反應(yīng)的有______(選填序號)。寫出反應(yīng)⑦的化學(xué)方程式：_________________________________________________。(4)流程中設(shè)計反應(yīng)⑤和⑦的目的是__________________________________________。(5)物質(zhì)C的同分異構(gòu)體有多種，其中既含有羥基，又含有醛基的同分異構(gòu)體有____種。可利用本題中的相關(guān)信息)。合成路線流程圖示例如下：CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(HBr))CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOHaq),\s\do5(△))CH3CH2OH。解析：(1)由合成路線可知，反應(yīng)①為取代反應(yīng)，生成C13H9NO4S，而—NO2、—COOH不變，則含氧官能團為硝基、羧基。(2)由合成路線可知A中含4個C原子，相對分子質(zhì)量是54,54－12×4＝6，分子式為C4H6，結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCH=CH2。(3)由合成路線可知，①為取代反應(yīng)，②為還原反應(yīng)，A為CH2=CHCH=CH2，反應(yīng)③為加成反應(yīng)生成B為BrCH2CH=CHCH2Br，反應(yīng)④為水解反應(yīng)，C為HOCH2CH=CHCH2OH，反應(yīng)⑤為加成反應(yīng)，生成D為HOCH2CH2CHBrCH2OH，反應(yīng)⑥為氧化反應(yīng)，E為HOOCCH2CHBrCOOH，反應(yīng)⑦為消去反應(yīng)，F(xiàn)為NaOOCCH=CHCOONa，反應(yīng)⑧加酸酸化后生成HOOCCH=CHCOOH，則屬于取代反應(yīng)為有①④，反應(yīng)⑦的化學(xué)方程式為HOOCCH2CHBrCOOH＋3NaOHeq\o(→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\do5(△))NaOOCCH=CHCOONa＋NaBr＋3H2O。(4)流程中設(shè)計反應(yīng)⑤和⑦的目的是保護碳碳雙鍵，防止被酸性KMnO4溶液氧化。(5)C為HOCH2CH=CHCH2OH，既含有羥基，又含有醛基的同分異構(gòu)體有HOCH2CH2CH2CHO、CH3CH(OH)CH2CHO、CH3CH2CH(OH)CHO、HOCH2CH(CHO)CH3、CH3C(OH)(CHO)CH3，共5種。答案：(1)硝基、羧基(2)CH2=CHCH=CH2(3)①④HOOCCH2CHBrCOOH＋3NaOHeq\o(→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\do5(△))NaOOCCH=CHCOONa＋NaBr＋3H2O(4)保護碳碳雙鍵，防止被酸性KMnO4溶液氧化(5)518．氯化鐵是常見的水處理劑，工業(yè)上制備無水FeCl3的一種工藝如下：(1)由FeCl3·6H2O晶體制備無水FeCl3應(yīng)采取的措施是：________________________。(2)六水合氯化鐵在水中的溶解度如下：溫度/℃01020305080100溶解度(g/100gH2O)74.481.991.8106.8315.1525.8535.7從FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶體的操作步驟是：加入少量鹽酸、__________________、__________________、過濾、洗滌、干燥。(3)常溫下，若溶液的pH控制不當會使Fe3＋沉淀，pH＝4時，溶液中c(Fe3＋)＝____________mol·L－1。(常溫下Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39)。(4)FeCl3的質(zhì)量分數(shù)通?？捎玫饬糠y定：稱取2.300g無水氯化鐵樣品，溶于稀鹽酸，再轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶，用蒸餾水定容；取出10.00mL，加入稍過量的KI溶液，充分反應(yīng)后，滴入某一指示劑并用0.1000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定用去12.50mL。已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)①寫出加入稍過量的KI溶液反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②求樣品中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)(寫出計算過程)。解析：(1)FeCl3是揮發(fā)性酸的弱堿鹽，蒸干時會水解生成氫氧化鐵，灼燒分解生成氧化鐵，所以在通HCl氣體的氛圍下加熱。(2)從溶液中獲得溶質(zhì)，其操作方法為蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶。(3)c(Fe3＋)＝Ksp[Fe(OH)3]/c3(OH－)＝2.6×10－9mol·L－1。答案：(1)在通HCl氣體的氛圍下加熱(2)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(3)2.6×10－9mol·L－1(4)①2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2②10mL水樣中2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)n(FeCl3)＝2n(I2)＝n(Na2S2O3)＝12.50mL×10－3L·mL－1×0.1000mol·L－1＝1.25×10－3mol氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)為162.5g·mol－1×1.25×10－3mol×10÷2.300g×100%＝88.32%19．硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化劑或氯磺化劑，用于制作藥品、染料、表面活性劑等。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下表：物質(zhì)熔點/℃沸點/℃其他性質(zhì)SO2Cl2－54.169.1①易水解，產(chǎn)生大量白霧②易分解：SO2Cl2eq\o(=,\s\up7(100℃))SO2↑＋Cl2↑H2SO410.4338有吸水性且不易分解實驗室用干燥而純凈的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯，裝置如下圖所示(夾持儀器已省略)。請回答有關(guān)問題：(1)儀器A冷卻水的進口為________(填“a”或“b”)。(2)儀器B中盛放的藥品是________。(3)實驗時，裝置丁中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________________________________________。(4)裝置丙的作用為________________，若缺少裝置乙，則硫酰氯會水解，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解獲得，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClSO3H=H2SO4＋SO2Cl2，此方法得到的產(chǎn)品中會混有硫酸。①從分解產(chǎn)物中分離出硫酰氯的方法是________。②請設(shè)計實驗方案檢驗產(chǎn)品中有硫酸：_______________________________________________________________________________________________________________。(可選試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸餾水、石蕊溶液)解析：(3)裝置丁中，KClO3將濃鹽酸氧化而生成Cl2，反應(yīng)的離子方程式為ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H2O。(4)在裝置丁中制得的Cl2中含有濃鹽酸揮發(fā)出的HCl，故用丙裝置盛裝飽和食鹽水以除去HCl氣體，而乙裝置中盛有濃硫酸來干燥Cl2；SO2Cl2水解能生成H2SO4和HCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl。(5)①由表格中的數(shù)據(jù)可知，SO2Cl2的沸點較低，而H2SO4沸點較高，故可以利用蒸餾的方法將H2SO4和SO2Cl2分離。②檢驗含有H2SO4，可以利用石蕊來檢驗H＋的存在，用BaCl2來檢驗SOeq\o\al(2－,4)的存在。答案：(1)a(2)堿石灰(3)ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H2O(4)除去Cl2中的HClSO2Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl(5)①蒸餾②取反應(yīng)后的產(chǎn)物加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入紫色石蕊溶液變紅，說明含有H2SO420．研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下放熱反應(yīng)：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1ΔH＝akJ·mol－1(Ⅰ)2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2ΔH＝bkJ·mol－1(Ⅱ)(1)反應(yīng)4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常數(shù)K＝____________(用K1、K2表示)，ΔH＝__________kJ·mol－1(用a、b表示)。(2)為研究不同條件對反應(yīng)(Ⅱ)的影響，在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min時反應(yīng)(Ⅱ)達到平衡。測得10min內(nèi)v(ClNO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，則平衡后n(Cl2)＝__________mol。其它條件保持不變，反應(yīng)(Ⅱ)在恒壓條件下進行，平衡常數(shù)K2________(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)實驗室可用NaOH溶液吸收NO2，反應(yīng)為2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O。含0.2molNaOH的水溶液與0.2molNO2恰好完全反應(yīng)得1L溶液A，溶液B為0.1mol·L－1的CH3COONa溶液，則兩溶液中c(NOeq\o\al(－,3))、c(NOeq\o\al(－,2))和c(CH3COO－)由大到小的順序為____________________。(已知HNO2的電離常數(shù)Ka＝7.1×10－4mol·L－1，CH3COOH的電離常數(shù)Ka＝1.7×10－5mol·L－1)(4)由有機陽離子、Al2Cleq\o\al(－,7)和AlCleq\o\al(－,4)組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應(yīng)接電源的________極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為__________________________________。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為________。解析：(1)由反應(yīng)(Ⅰ)的平衡常數(shù)K1＝eq\f(cClNO,c2NO2)；反應(yīng)(Ⅱ)的平衡常數(shù)K2＝eq\f(c2ClNO,c2NO×cCl2)；反應(yīng)4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常數(shù)K＝eq\f(cCl2×c2NO,c4NO2)，計算得到K＝eq\f(K\o\al(2,1),K2)，此反應(yīng)可通過反應(yīng)(Ⅰ)×2－(Ⅱ)得到的，則ΔH＝2a－b；(2)在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min時反應(yīng)(Ⅱ)達到平衡，測得10min內(nèi)v(ClNO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，生成ClNO的物質(zhì)的量為7.5×10－3mol·L－1·min－1×10min×2L＝0.15mol，2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，起始量(mol)0.20.10變化量(mol)0.150.0750.15平衡量(mol)0.050.0250.15則平衡后n(Cl2)＝0.025mol，平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度、壓強變化；(3)0.2molNaOH的水溶液與0.2molNO2恰好完全反應(yīng)得1L溶液A，反應(yīng)為2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，得到溶液A中NaNO3物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L－1，NaNO2物質(zhì)的量為0.1mol·L－1，溶液B為0.1mol·L－1的CH3COONa溶液，已知HNO2的電離常數(shù)Ka＝7.1×10－4mol·L－1，CH3COOH的電離常數(shù)Ka＝1.7×10－5mol·L－1，說明CH3COOH酸性小于HNO2，對應(yīng)陰離子水解程度大，醋酸根離子和亞硝酸根離子水解，兩溶液中c(NOeq\o\al(－,3))、c(NOeq\o\al(－,2))和c(CH3COO－)由大到小的順序為：c(NOeq\o\al(－,3))＞c(NOeq\o\al(－,2))＞c(CH3COO－)；(4)依據(jù)電鍍原理分析，鋼鐵上鍍鋁是利用鋁做陽極與電源正極相連，鋼鐵做陰極與電源負極相連，由有機陽離子、Al2Cleq\o\al(－,7)和AlCleq\o\al(－,4)組成的離子液體做電解液來實現(xiàn)，離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng)，則陰極反應(yīng)生成鋁是發(fā)生的還原反應(yīng)，鋁元素化合價降低，分析離子液體成分，結(jié)合電荷守恒分析可知是Al2Cleq\o\al(－,7)得到電子生成Al，電極反應(yīng)為4Al2Cleq\o\al(－,7)＋3e－=Al＋7AlCleq\o\al(－,4)；改用AlCl3水溶液作電解液是溶液中氫離子在陰極放電生成氫氣：2H＋＋2e－=H2↑。答案：(1)eq\f(K\o\al(2,1),K2)2a－b(2)2.5×10－2不變(3)c(NOeq\o\al(－,3))>c(NOeq\o\al(－,2))>c(CH3COO－)(4)負4Al2Cleq\o\al(－,7)＋3