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精准押题大题练(第五练)
(限时 30 分钟)
26.某课题小组同学测量液态奶含氮量的实验过程如下:
原理:液态奶 ― ― →辅助试剂
加热 (NH4)2SO4 溶液 ― ― →NaOH溶液
吹出 NH3 ― ― →H3BO3
吸收 (NH4)2B4O7 溶液―→用标准
盐酸滴定
步骤:
①在烧杯中加入 10.00 mL 液态奶和辅助试剂,加热充分反应;
②将反应液转移到大试管中;
③按图中装置用水蒸气将 NH3 吹出,并用 H3BO3 溶液吸收(加热装置未画出);
④取下锥形瓶,滴加指示剂,用 0.100 0 mol·L-1 盐酸标准液滴定;
⑤重复测定数次,再用 10.00 mL 蒸馏水代替液态奶进行上述操作。
数据记录如下:
实验编号 样品和辅助试剂 消耗盐酸体积/mL
1 10.00 mL 液态奶、0.2 g 催化剂、20 mL 浓硫酸 33.45
2 10.00 mL 液态奶、0.2 g 催化剂、20 mL 浓硫酸 25.50
3 10.00 mL 液态奶、0.2 g 催化剂、20 mL 浓硫酸 33.55
4 10.00 mL 液态奶、0.2 g 催化剂、20 mL 浓硫酸 33.50
5 10.00 mL 蒸馏水、0.2 g 催化剂、20 mL 浓硫酸 1.50
回答下列问题:
(1) 滴 定 时 (NH4)2B4O7 重 新 转 化 为 H3BO3 , 反 应 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
(2)步骤③的实验装置中需要加热的仪器是________(填仪器名称),长导管的作用是
________________________________________________________________________。
(3)不做空白对照实验对实验结果有何影响?________(填“无影响”“偏高”或“偏
低”)。
(4)计算 10.00 mL 液态奶中的含氮量应代入计算的盐酸体积是________ mL,该液态奶的
含氮量为________ mg·mL-1。
解析:(3)不做空白对照实验消耗的盐酸偏多,导致测出结果偏高。(4)去除实验编号 22
明显有误差的数据,平均消耗盐酸的体积是 33.50 mL,再除去空白对照实验的数据得 33.50
mL-1.5 mL=32.00 mL。2NH +4 ~B4O2-7 ~2H+,n(NH+4 )=0.003 2 mol,液态奶的含氮量=
0.003 2 mol × 14 g·mol-1
10 mL =0.004 48 g·mL-1=4.48 mg·mL-1。
答案:(1)B4O2-7 +2H++5H2O===4H3BO3
(2)圆底烧瓶 防止装置中压力过大而发生危险;防止冷却时发生倒吸
(3)偏高 (4)32.00 4.48
27.氯酸镁常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备 Mg(ClO3)2·6H2O 的流程如图:
已知:①卤块主要成分为 MgCl2·6H2O,含有 MgSO4、FeCl2 等杂质;
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示:
(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有__________________________________________。
(2)加 MgO 后过滤所得滤渣的主要成分的化学式为________。
(3)加入 NaClO3 饱和溶液后发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________,
再进一步制取 Mg(ClO3)2·6H2O 的实验步骤依次为①__________;__________;洗涤;②
将滤液冷却结晶;③过滤、洗涤。
(4)产品中 Mg(ClO3)2·6H2O 含量的测定:(已知 Mg(ClO 3)2·6H2O 的摩尔质量为 299
g·mol-1)
步骤 1:准确称量 3.50 g 产品配成 100 mL 溶液。
步骤 2:取 10.00 mL 于锥形瓶中,加入 10.00 mL 稀硫酸和 20.00 mL 1.000 mol·L-1
的 FeSO4 溶液,微热。
步骤 3:冷却至室温,用 0.100 mol·L-1 K2Cr2O7 溶液滴定剩余的 Fe2+至终点。反应的
方程式为 Cr2O2-7 +6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。
步骤 4:将步骤 2、3 重复两次,计算得平均消耗 K2Cr2O7 溶液 15.00 mL。
①写出步骤 2 中发生反应的离子方程式得___________________________________
________________________________________________________________________。3
②产品中 Mg(ClO3)2·6H2O 的质量分数为________。(保留到小数点后一位)
解析:(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)加 KMnO4 的目的是氧
化 Fe2+使其转化为 Fe3+,再加入 BaCl2 除去 SO2-4 ,此时溶液中的溶质主要为 MgCl2、FeCl3,
Fe3+发生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入的 MgO 与水解得到的 H+反应,促使上
述平衡正向移动从而使 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀而与 MgCl2 分离,故加 MgO 后过滤所得滤渣
的主要成分为 Fe(OH)3。(3)过滤后的溶液中的溶质为 MgCl2,加入 NaClO3 后生成的 NaCl 的
溶解度小,在饱和溶液中以沉淀的形式析出,故反应可以发生,化学方程式为 MgCl2+
2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl↓;加入 NaClO3 后生成 Mg(ClO3)2 溶液和 NaCl 沉淀,可以先将
混合物蒸发浓缩,使更多的 NaCl 沉淀析出,由于 Mg(ClO3)2 的溶解度随温度的降低而降低,
同时为了减少 Mg(ClO3)2 的析出,必须在较高温度下过滤,得到 Mg(ClO3)2 滤液,洗涤沉淀
得到 NaCl 产品。最后对滤液进行冷却结晶,得到 Mg(ClO3)2·6H2O 晶体。(4)①ClO -3 具有氧
化性,Fe2+具有还原性,两者在酸性条件中反应,离子方程式为 ClO-3 +6Fe2++6H+===6Fe3
++Cl-+3H2O。②根据 Cr2O2-7 +6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,K2Cr2O7 溶液滴定的
Fe2+的物质的量为(6×0.100×15.00×10-3)mol=9×10-3 mol,所以 ClO -3 消耗的 Fe2+的
物质的量为(20×10-3-9×10-3) mol=0.011 mol,根据 ClO-3 +6Fe2++6H+===6Fe3++Cl-
+3H2O 可得 ClO -3 的物质的量为
0.011
6 mol,所以原 100 mL 样品溶液中 ClO -3 的物质的量为
0.011
6 mol×10 =
0.11
6 mol , Mg(ClO3)2·6H2O 的 物 质 的 量 为
0.11
12 mol , 质 量 为 (
0.11
12
×299)g,故 Mg(ClO3)2·6H2O 的质量分数为
0.11
12 × 299g
3.50 g ×100%≈78.3%。
答案:(1)烧杯、漏斗、玻璃棒 (2)Fe(OH)3
(3)MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl↓
蒸发浓缩(或蒸发结晶) 趁热过滤
(4)①ClO-3 +6Fe2++6H+===6Fe3++Cl-+3H2O ②78.3%
28.二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料,回答下列问题:
(1)工业上可以用 CO2 来生产燃料甲醇。
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131.0 kJ·mol-1;
H2(g)+
1
2O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1。
CH3OH(l)的燃烧热 ΔH=______________________________________________。
(2)在催化剂作用下,CO2 和 CH4 可以直接转化为乙酸:
CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)
ΔH=+36.0 kJ·mol-1。
在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。4
①当温度在 250 ℃~300 ℃范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是______________,
当 温 度 在 300 ℃ ~ 400 ℃ 范 围 时 , 影 响 乙 酸 生 成 速 率 的 主 要 因 素 是
________________________________________________________________________。
②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是________(填标号)。
A.升高温度 B.降低温度
C.增大压强 D.降低压强
(3)高温下,CO2 与足量的碳在密闭容器中实现反应:
C(s)+CO2(g)2CO(g)。
①向容积为 1 L 的恒容容器中加入 0.2 mol CO2,在不同温度下达到平衡时 CO2 的物质的
量浓度 c(CO2)随温度的变化如图所示。则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应,
某温度下,若向该平衡体系中再通入 0.2 mol CO2,平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)
移动,达到新平衡后,体系中 CO 的百分含量________(填“变大”“变小”或“不变”)。
②向压强为 p、体积可变的恒压容器中充入一定量 CO2,650 ℃时反应达到平衡,CO 的体
积分数为 40.0%,则 CO2 的转化率为__________。气体分压(p 分)=气体总压(p 总)×体积分
数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作 Kp),此温度下,
该反应的化学平衡常数 Kp=________(用含 p 的代数式表示),若向平衡体系中再充入
V(CO2)∶V(CO)=5∶4 的混合气体,平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
解析:(1)燃烧热是指 25 ℃、101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时
所放出的热量。将题中已知的热化学方程式依次编号为①、②,根据盖斯定律,由②×3-①
可得:CH3OH(l)+
3
2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=(-285.8 kJ·mol -1)×3-(-131.0
kJ·mol-1)=-726.4 kJ·mol-1。(2)①当温度在 250 ℃~300 ℃范围时,随温度的升高乙
酸的生成速率反而减慢,主要原因是催化剂活性降低。当温度在 300 ℃~400 ℃范围时,随
温度的升高乙酸的生成速率又有所上升,是因为此时影响乙酸生成速率的主要因素是温度。
②因为该反应是气体分子数减小的吸热反应,根据平衡移动原理,欲使乙酸的平衡产率提高,
可采取的措施是升高温度、增大压强,A、C 项正确。(3)①由题图可得,随着温度的升高,5
平衡时 CO2 的物质的量浓度逐渐减小,根据平衡移动原理,升高温度,平衡向吸热反应方向
移动,所以该反应为吸热反应。向该平衡体系中再通入 0.2 mol CO2,反应物浓度增加,平
衡正向移动。再通入 CO2 达到的平衡与在原平衡的基础上增大压强达到的平衡互为等效平衡,
该反应为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,故达到新平衡后,体系中 CO
的百分含量变小。②设 CO2 的初始浓度为 a mol·L-1,转化浓度为 x mol·L-1,根据三段式
法进行计算:
C(s)+CO2(g)2CO(g)
初始/(mol·L-1) a 0
转化/(mol·L-1) x 2x
平衡/(mol·L-1) a-x 2x
则有
2x
a+x×100%=40.0%,解得 x=
1
4a,所以 CO2 的转化率为
0.25a
a ×100%=25%。根据题
意可知,气体总浓度为
a
2+
3a
4 =
5a
4 (mol·L-1)。CO2 的分压为 p×(3a
4 ÷
5a
4 )=0.6p,CO 的分
压为 p×(a
2 ÷
5a
4 )=0.4p,故 Kp=
0.4p2
0.6p ≈0.267p。原平衡体系中 V(CO2)∶V(CO)=3∶2,
恒压条件下,向原平衡体系中再充入 V(CO2)∶V(CO)=5∶4 的混合气体,相当于在原平衡的
基础上再通入 CO,所以平衡逆向移动。
答案:(1)-726.4 kJ·mol-1
(2)①催化剂活性降低 温度 ②AC
(3)①吸热 正向 变小 ②25%
4p
15(或 0.267p) 逆向
35.[选修③——物质结构与性质]B、N、Co 均为新型材料的重要组成元素。请回答下
列问题:
(1)基态 Co 原子核外电子占据________种不同的能级,其中有________个未成对电子。
(2)Co 能形成[Co(CNO)6]3-。
①1 mol 该离子中含有 σ 键的数目为______________________________________。
②与 CNO-互为等电子体的分子为________(填化学式,任写一种)。
③C、N、O 三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为____________(用元素符号表
示)。
④相同压强下,CO 晶体的熔点高于 N2 晶体的原因为
________________________________________________________________________。
(3)多硼酸根的结构之一为链状(如图 1),化学式为________,其中 B 原子的杂化形式
为________。6
(4)BN 晶体有多种结构,其中立方氮化硼具有金刚石型结构(如图 2)。
①晶体的最小环中含有________个 B 原子。
②若晶胞参数为 a nm,晶胞密度为 ρ g·cm-3 ,则阿伏加德罗常数的值可表示为
________。
解析:(1)基态 Co 原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d74s2,原子核外电子占据
1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s 共 7 种不同的能级,其中有 3 个未成对电子。(2)①1 mol 该
离子中含有 σ 键的数目为 3×6×6.02×1023=18×6.02×1023。②与 CNO-互为等电子体的
分子为 CO2 和 CS2 或 N2O 等。③同一周期从左到右第一电离能逐渐增大,N 中 2p 轨道电子处
于半充满状态,第一电离能变大,C、N、O 三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为 N>O>C。
④相同压强下,CO 晶体的熔点高于 N2 晶体的原因:CO 为极性分子,N2 为非极性分子,CO 分
子间的范德华力更大。(3)多硼酸根化学式为 BO -2 或(BO2)n-n ,其中 B 原子形成 2 个 σ 键,
最外层 3 个电子,又得一个,共 4 个价电子,形成 σ 键用去 2 个,有一个孤电子对,杂化
形式为 sp2。(4)①晶体的最小环中含有 3 个 B 原子,3 个 N 原子,形成 6 元环;立方氮化硼
中,晶胞边长为 a×10-7 cm,晶胞体积 V=(a×10-7 cm)3,该晶胞中 N 原子个数=8×
1
8+6×
1
2=4,B 原子个数为 4,立方氮化硼的密度 ρ=
4M
NAV=
4 × 25
NA × a × 10-73 g·cm-3,NA=
1023
ρ a3。
答案:(1)7 3 (2)①18NA(或 18×6.02×1023 等合理答案即可) ②CO2(或 CS2、N2O 等
合理答案) ③N>O>C ④CO 为极性分子,N 2 为非极性分子,CO 分子间的范德华力更大
(3)BO-2 [或(BO2)n-n ] sp2
(4)①3 ②
1023
ρa3
36.[选修⑤——有机化学基础]有机化合物 J 是治疗心脏病药物的一种中间体,分子结
构中含有 3 个六元环。化合物 J 的一种合成路线如图:
已知:①A 既能发生银镜反应,又能与 FeCl3 溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱显示7
有 4 种氢,且峰面积之比为 1∶2∶2∶1;
②有机物 B 是一种重要的石油化工产品,其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平;
回答下列问题:
(1)A 的化学名称是____________,A+D―→E 的反应类型是____________。
(2)C→D 的化学方程式是___________________________________________________。
(3)化合物 G 官能团的名称是_____________________________________________。
(4)鉴定 I 分子结构中官能团的光谱分析方法是_______________________________。
(5)符合下列条件的 E 的同分异构体的数目有________种。
①能发生水解反应 ②苯环上只有两个对位取代基 ③与 FeCl3 溶液发生显色反应
(6)以有机物 B 为原料,结合题给合成路线,写出制备 1,3丁二醇的转化流程图(无机
化合物原料任选)。
解析:根据已知信息①并结合 A 的分子式可知,A 为苯环上连有—OH、—CHO 的有机物,
结合其核磁共振氢谱显示有 4 种氢,且峰面积之比为 1∶2∶2∶1 知 A 的结构简式为
,化学名称是对羟基苯甲醛(或 4羟基苯甲醛)。根据已知信息②可知,B 为
乙 烯 , 则 C 为 乙 醇 , D 为 乙 醛 , A 与 D 发 生 已 知 信 息 ③ 的 加 成 反 应 , 生 成 的 E 为
, 则 F 为 , G 为
。根据 J 分子结构中含有 3 个六元环可知,G 与 HCl 发生加成反应,
生成的 H 为 ,H 在碱性条件下水解后进行酸化,生成的 I 为
。
(5)E 为 ,根据①能发生水解反应,说明有酯基;②苯环上只
有两个对位取代基;③与 FeCl3 溶液发生显色反应,说明有酚羟基,其含有酯基的取代基可
以是—CH2CH2OOCH、—CH(CH3)OOCH、—CH2OOCCH3、—OOCCH2CH3、
—COOCH2CH3 或—CH2COOCH3,故符合条件的 E 的同分异构体有 6 种。(6)运用逆合成分析
法,倒推中间产物,确定合成路线。
答案:(1)对羟基苯甲醛(或 4羟基苯甲醛) 加成反应
(2)2CH3CH2OH+O2 ― ― →Cu
△ 2CH3CHO+2H2O8
(3)碳碳双键、酚羟基、羧基 (4)红外光谱 (5)6
(6)CH2===CH2 ― ― →H2O
催化剂、 △ CH3CH2OH ― ― →O2
Cu, △ CH3CHO
― ― →一定条件
― ― →H2
催化剂、 △