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選考(30~32)提升標(biāo)準(zhǔn)練(一) 非選擇題(本題共3題,每題10分,共30分) 1.(2018紹興模擬)生產(chǎn)鋇鹽的主要原料是重晶石(BaSO4)。在高溫下,重晶石與石墨存在如下反應(yīng): ①BaSO4(s)+4C(s,石墨)4CO(g)+BaS(s) ΔH1=+571.2 kJmol-1 ②BaSO4(s)+4CO(g)4CO2(g)+BaS(s) ΔH2=-118.8 kJmol-1 回答下列問題: (1)反應(yīng)①能夠自發(fā)進(jìn)行的條件是　　　　　　　; (2)已知:C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH3=-393.5 kJmol-1, 求表示CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的ΔH4=　　　　　　 kJmol-1; (3)圖1為1 200 K下,恒容密閉容器中重晶石與石墨反應(yīng)時(shí),c(CO)隨時(shí)間變化曲線圖。請(qǐng)分析圖1曲線c(CO)在O~t2區(qū)間變化的原因: 　; (4)圖2為實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下,反應(yīng)體系中初始濃度比c(CO2)c(CO)與固體中BaS質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。分析圖2曲線,下列說法正確的有　　　　; A.提高BaSO4的投料量,可提高BaS的產(chǎn)率 B.恒溫恒容時(shí),當(dāng)混合氣體的密度不變,反應(yīng)①②均達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) C.減小初始濃度比c(CO2)c(CO),有利于增大BaSO4的轉(zhuǎn)化率 D.適當(dāng)升高溫度,反應(yīng)②的平衡左移,對(duì)生成BaS不利 (5)圖1中,t2時(shí)刻將容器體積減小為原來(lái)的一半,t3時(shí)刻達(dá)到新的平衡,請(qǐng)?jiān)趫D1中畫出t2~t3區(qū)間c(CO)的變化曲線。 (6)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2廢氣可用如圖方法獲得H2SO4。寫出電解的陽(yáng)極反應(yīng)式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]較硫酸亞鐵不易被氧氣氧化,是分析化學(xué)中重要的試劑,常用于代替硫酸亞鐵。硫酸亞鐵銨在500 ℃時(shí)隔絕空氣加熱完全分解?；卮鹣铝袉栴}: (1)硫酸亞鐵銨隔絕空氣加熱完全分解,發(fā)生了氧化還原反應(yīng),固體產(chǎn)物可能有FeO和Fe2O3,氣體產(chǎn)物可能有NH3、SO3、H2O、N2和　　　　。 (2)為檢驗(yàn)分解產(chǎn)物的成分,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),加熱A中的硫酸亞鐵銨至分解完全。 ①A中固體充分加熱較長(zhǎng)時(shí)間后,通入氮?dú)?目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 ②為驗(yàn)證A中殘留物是否含有FeO,需要選用的試劑有　　　　(填字母)。 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.KSCN溶液 B.稀硫酸 C.濃鹽酸 D.KMnO4溶液 ③裝置B中BaCl2溶液的作用是為了檢驗(yàn)分解產(chǎn)物中是否有　　　　　氣體生成,若含有該氣體,觀察到的現(xiàn)象為　。 ④若A中分解產(chǎn)物有N2,固體殘留物只有Fe2O3,Fe2O3的物質(zhì)的量為b mol,C中沉淀的物質(zhì)的量為a mol,則b　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)a。 ⑤實(shí)驗(yàn)中,觀察到C中有白色沉淀生成,則C中發(fā)生的反應(yīng)為　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)。 (3)為測(cè)定某固體樣品中(NH4)2Fe(SO4)26H2O的含量,某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn): 測(cè)定原理:MnO4-+Fe2++H+Mn2++Fe3++H2O(方程式未配平) 測(cè)定步驟: 步驟一:準(zhǔn)確稱量20.00 g硫酸亞鐵銨晶體,配制成100 mL溶液。 步驟二:取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中,加稀硫酸酸化,用0.100 0 molL-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),重復(fù)兩次,平均消耗KMnO4溶液16.00 mL。 ①如何判斷滴定終點(diǎn)?　; ②產(chǎn)品中(NH4)2Fe(SO4)26H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　。 3.某研究小組按下列路線合成某藥物X(): RCH2CHO— 已知: ROH RCOOHRCHO 請(qǐng)回答: (1)下列說法不正確的是　　　　。 A.化合物A能發(fā)生銀鏡反應(yīng) B.化合物B能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) C.化合物X的分子式為C17H21NO3 D.化合物F含有兩種含氧官能團(tuán) (2)化合物D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是　。 (3)寫出B→C的化學(xué)方程式: 　。 (4)利用題中有關(guān)信息及物質(zhì),設(shè)計(jì)以 為原料制備E的合成路線(用流程圖表示,無(wú)機(jī)試劑任選): 　。 (5)寫出同時(shí)符合下列條件的C的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 　。 ①分子中含有兩個(gè)苯環(huán),且苯環(huán)上都只有對(duì)位取代基; ②IR譜顯示存在—CONH—和結(jié)構(gòu),1H-NMR譜顯示分子中有7種氫原子。 參考答案 選考(30~32)提升標(biāo)準(zhǔn)練(一) 1.答案: (1)高溫 (2)-283 (3)反應(yīng)速率①比②大,故開始階段c(CO)增大,后來(lái)反應(yīng)②為主,故c(CO)減小,最后達(dá)到平衡不再改變 (4)BC (5) (6)Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+ 解析: (1)BaSO4(s)+4C(s,石墨)4CO(g)+BaS(s)的ΔH1>0,反應(yīng)物均為固態(tài),生成物有氣態(tài),故反應(yīng)的ΔS>0。所以欲使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則反應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行。 (2)③C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)　ΔH3=-393.5kJmol-1,由蓋斯定律③-①-②4可得2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566kJmol-1,所以表示CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的ΔH4=-283kJmol-1。 (3)BaSO4(s)+4C(s,石墨)4CO(g)+BaS(s)　ΔH1=+571.2kJmol-1,圖1為1200K下,恒容密閉容器中重晶石與石墨開始時(shí)都是固體,c(CO)隨時(shí)間變化迅速增大,曲線圖O~t1化學(xué)反應(yīng)速率很大,t1~t2段時(shí)恒容密閉容器中壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動(dòng),同時(shí)反應(yīng)②也發(fā)生,所以c(CO)隨時(shí)間變化而減小,最后達(dá)到平衡不再改變。圖1曲線c(CO)在O~t2區(qū)間變化的原因?yàn)榉磻?yīng)速率①比②大,故開始階段c(CO)增大,后來(lái)反應(yīng)②為主,故c(CO)減小,最后達(dá)到平衡不再改變。 (4)BaSO4是固體,改變用量不會(huì)影響平衡移動(dòng),不會(huì)提高BaS的產(chǎn)率,故A錯(cuò);①BaSO4(s)+4C(s,石墨)4CO(g)+BaS(s) ΔH1=+571.2kJmol-1,②BaSO4(s)+4CO(g)4CO2(g)+BaS(s)　ΔH2=-118.8kJmol-1,恒溫恒容時(shí),當(dāng)混合氣體的密度不變,反應(yīng)①②均達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),故B對(duì);CO2(g)屬于生成物,減小初始濃度比c(CO2)c(CO),有利于增大BaSO4的轉(zhuǎn)化率,故C正確;反應(yīng)②為放熱反應(yīng),而反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),適當(dāng)升高溫度,對(duì)生成BaS有利,故D錯(cuò)。 (5)圖1中,t2時(shí)刻將容器體積減小為原來(lái)的一半,c(CO)迅速增大到原來(lái)的兩倍,然后減小直至平衡;對(duì)于反應(yīng)①來(lái)說,平衡常數(shù)K=c4(CO),而溫度不變,所以K不變,即再次達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)c(CO)與原平衡相同,即可畫出對(duì)應(yīng)的圖像: (6)如圖可知,電解時(shí)陽(yáng)極是MnSO4失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)生成MnO2,然后根據(jù)守恒規(guī)則寫出電極反應(yīng)式:Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+。 2.答案: (1)SO2　(2)①使分解產(chǎn)生的氣體在B、C中被吸收充分?、贐D?、跾O3　溶液變渾濁?、苄∮? ⑤SO2+H2O2+Ba2+BaSO4↓+2H+ (3)①滴加最后一滴KMnO4溶液時(shí),溶液呈紫紅色且半分鐘不褪色　②62.72% 解析: (1)氮元素和鐵元素化合價(jià)升高,根據(jù)在氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)有升必有降,化合價(jià)降低的應(yīng)該是硫,所以氣體產(chǎn)物中還可能有SO2。 (2)①A中固體充分加熱較長(zhǎng)時(shí)間后,通入氮?dú)獾哪康氖鞘狗纸馍傻臍怏w在B、C裝置中完全吸收;②為驗(yàn)證A中殘留物是否含有FeO,應(yīng)該先用稀硫酸溶解,然后再用KMnO4溶液檢驗(yàn)亞鐵離子,故選BD;③裝置B中BaCl2溶液的作用是為了檢驗(yàn)分解產(chǎn)物中是否有SO3氣體生成,若含有該氣體,會(huì)生成硫酸鋇白色沉淀,觀察到的現(xiàn)象為溶液變渾濁;④若A中分解產(chǎn)物有N2,固體殘留物只有Fe2O3,Fe2O3的物質(zhì)的量為bmol,C中沉淀的物質(zhì)的量為amol,根據(jù)化合價(jià)升降必相等,硫元素降低的化合價(jià)(2a)等于鐵升高的化合價(jià)(2b)和氮升高的化合價(jià)之和,則b小于a;⑤C中有白色沉淀生成,是因?yàn)镾O2被雙氧水氧化成SO42-,SO42-再與Ba2+結(jié)合生成沉淀BaSO4,則C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO2+H2O2+Ba2+BaSO4↓+2H+。 (3)①取所配溶液25.00mL于錐形瓶中,加稀硫酸酸化,用0.1000molL-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),滴加最后一滴KMnO4溶液時(shí),溶液呈紫紅色且半分鐘不褪色; ②MnO4-+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O MnO4-　　　　　~　　　　　　5Fe2+ 1 5 0.01600L0.1000molL-1 n n=0.008mol,100mL溶液中含亞鐵離子的物質(zhì)的量=0.008mol10025=0.032mol,產(chǎn)品中(NH4)2Fe(SO4)26H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.032mol392gmol-120.00g100%=62.72%。 3.答案: (1)BD (2) (3)+CH3NH2 +H2O (4) (5)、 解析: 根據(jù)產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 ,結(jié)合已知信息以及轉(zhuǎn)化關(guān)系可推知A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,所以D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,F轉(zhuǎn)化為X時(shí),先與氫氣加成,再去掉,所以F為 ,結(jié)合已知條件:RCH2CHO+RNHR″及D+EF可得E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。 (1)根據(jù)以上分析,A分子中含有—CHO,因此A能發(fā)生銀鏡反應(yīng),故A正確;A分子中酚羥基與發(fā)生了取代反應(yīng),所以B不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),B錯(cuò)誤;化合物X的分子式為C17H21NO3,故C正確;化合物F中只有醚鍵是含氧的官能團(tuán),所以D錯(cuò)誤。因此正確答案為BD。 (2)化合物D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 ; (3)B→C的化學(xué)方程式為+CH3NH2+H2O; (4)根據(jù)已知反應(yīng)和A→B的轉(zhuǎn)化可設(shè)計(jì)E的合成路線如下:; (5)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,符合條件的同分異構(gòu)體有、。