选考(30~32)提升标准练(一)
非选择题(本题共3题,每题10分,共30分)
1.(2018·绍兴模拟)生产钡盐的主要原料是重晶石(BaSO4)。在高温下,重晶石与石墨存在如下反应:
①BaSO4(s)+4C(s,石墨)4CO(g)+BaS(s)
-1
ΔH1=+571.2 kJ·mol ②BaSO4(s)+4CO(g)4CO2(g)+BaS(s)
-1
ΔH2=-118.8 kJ·mol 回答下列问题:
(1)反应①能够自发进行的条件是 ; (2)已知:C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)
-1
ΔH3=-393.5 kJ·mol,
-1
求表示CO的标准燃烧热的ΔH4= kJ·mol;
(3)图1为1 200 K下,恒容密闭容器中重晶石与石墨反应时,c(CO)随时间变化曲线图。请分析图1曲线c(CO)在O~t2区间变化的原因:
;
(4)图2为实验测得不同温度下,反应体系中初始浓度比与固体中BaS质量分数的关系曲
线。分析图2曲线,下列说法正确的有 ; A.提高BaSO4的投料量,可提高BaS的产率
B.恒温恒容时,当混合气体的密度不变,反应①②均达到化学平衡状态
C.减小初始浓度比,有利于增大BaSO4的转化率
D.适当升高温度,反应②的平衡左移,对生成BaS不利
(5)图1中,t2时刻将容器体积减小为原来的一半,t3时刻达到新的平衡,请在图1中画出t2~t3区间c(CO)的变化曲线。
(6)工业生产中产生的SO2废气可用如图方法获得H2SO4。写出电解的阳极反应式: 。
2.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,是分析化学中重要的试剂,常用于代替硫酸亚铁。硫酸亚铁铵在500 ℃时隔绝空气加热完全分解。回答下列问题:
- 1 -
(1)硫酸亚铁铵隔绝空气加热完全分解,发生了氧化还原反应,固体产物可能有FeO和Fe2O3,气体产物可能有NH3、SO3、H2O、N2和 。
(2)为检验分解产物的成分,设计如下实验装置进行实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。
①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是 。 ②为验证A中残留物是否含有FeO,需要选用的试剂有 (填字母)。 A.KSCN溶液 B.稀硫酸 C.浓盐酸 D.KMnO4溶液
③装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有 气体生成,若含有该气体,观察到的现象为 。
④若A中分解产物有N2,固体残留物只有Fe2O3,Fe2O3的物质的量为b mol,C中沉淀的物质的量为a mol,则b (填“大于”“小于”或“等于”)a。
⑤实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为 (用离子方程式表示)。
(3)为测定某固体样品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的含量,某实验小组做了如下实验: 测定原理:Mn
+Fe+H
2+
+
Mn+Fe+H2O(方程式未配平)
2+3+
测定步骤:
步骤一:准确称量20.00 g硫酸亚铁铵晶体,配制成100 mL溶液。
-1
步骤二:取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,加稀硫酸酸化,用0.100 0 mol·L KMnO4溶液滴定至终点,重复两次,平均消耗KMnO4溶液16.00 mL。 ①如何判断滴定终点? ;
②产品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的质量分数为 。
3.某研究小组按下列路线合成某药物X():
RCH2CHO—已知:
- 2 -
ROH
RCOOH
RCHO
请回答:
(1)下列说法不正确的是 。 A.化合物A能发生银镜反应
B.化合物B能与FeCl3溶液发生显色反应 C.化合物X的分子式为C17H21NO3 D.化合物F含有两种含氧官能团 (2)化合物D的结构简式是 。 (3)写出B→C的化学方程式:
。
(4)利用题中有关信息及物质,设计以
为原料制备E的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选):
。
(5)写出同时符合下列条件的C的所有同分异构体的结构简式:
。
①分子中含有两个苯环,且苯环上都只有对位取代基;
②IR谱显示存在—CONH—和
结构,H-NMR谱显示分子中有7种氢原子。
参考答案
选考(30~32)提升标准练(一)
1.答案: (1)高温 (2)-283
(3)反应速率①比②大,故开始阶段c(CO)增大,后来反应②为主,故c(CO)减小,最后达到平衡不再改变
(4)BC (5)
1
(6)Mn-2e+2H2OMnO2+4H
解析: (1)BaSO4(s)+4C(s,石墨)4CO(g)+BaS(s)的ΔH1>0,反应物均为固态,生成物有气态,故反应的ΔS>0。所以欲使反应能自发进行,则反应在较高温度下进行。
2+
-+
- 3 -
(2)③C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH3=-393.5kJ·mol,由盖斯定律③-
-1
可得
2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
-1-1
ΔH=-566kJ·mol,所以表示CO的标准燃烧热的ΔH4=-283kJ·mol。
-1
(3)BaSO4(s)+4C(s,石墨)4CO(g)+BaS(s) ΔH1=+571.2kJ·mol,图1为1200K下,恒容密闭容器中重晶石与石墨开始时都是固体,c(CO)随时间变化迅速增大,曲线图O~t1化学反应速率很大,t1~t2段时恒容密闭容器中压强增大,平衡逆向移动,同时反应②也发生,所以c(CO)随时间变化而减小,最后达到平衡不再改变。图1曲线c(CO)在O~t2区间变化的原因为反应速率①比②大,故开始阶段c(CO)增大,后来反应②为主,故c(CO)减小,最后达到平衡不再改变。
(4)BaSO4是固体,改变用量不会影响平衡移动,不会提高BaS的产率,故A错;①BaSO4(s)+4C(s,石墨)4CO(g)+BaS(s)
-1-1
ΔH1=+571.2kJ·mol,②BaSO4(s)+4CO(g)4CO2(g)+BaS(s) ΔH2=-118.8kJ·mol,恒温恒容时,当混合气体的密度不变,反应①②均达到化学平衡状态,故B对;CO2(g)属于生成物,减小
初始浓度比,有利于增大BaSO4的转化率,故C正确;反应②为放热反应,而反应①为吸热
反应,适当升高温度,对生成BaS有利,故D错。
(5)图1中,t2时刻将容器体积减小为原来的一半,c(CO)迅速增大到原来的两倍,然后减小
4
直至平衡;对于反应①来说,平衡常数K=c(CO),而温度不变,所以K不变,即再次达到平衡时,容
器内c(CO)与原平衡相同,即可画出对应的图像:
(6)如图可知,电解时阳极是MnSO4失去电子,发生氧化反应生成MnO2,然后根据守恒规则写
2+-+
出电极反应式:Mn-2e+2H2OMnO2+4H。
2.答案: (1)SO2 (2)①使分解产生的气体在B、C中被吸收充分 ②BD ③SO3 溶液变浑浊 ④小于
2++
⑤SO2+H2O2+BaBaSO4↓+2H
(3)①滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液呈紫红色且半分钟不褪色 ②62.72%
解析: (1)氮元素和铁元素化合价升高,根据在氧化还原反应中化合价有升必有降,化合价降低的应该是硫,所以气体产物中还可能有SO2。
(2)①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气的目的是使分解生成的气体在B、C装置中完全吸收;②为验证A中残留物是否含有FeO,应该先用稀硫酸溶解,然后再用KMnO4溶液检验亚铁离子,故选BD;③装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,会生成硫酸钡白色沉淀,观察到的现象为溶液变浑浊;④若A中分解产物有N2,固体残留物只有Fe2O3,Fe2O3的物质的量为bmol,C中沉淀的物质的量为amol,根据化合价升降必相等,硫元素降低的化合价(2a)等于铁升高的化合价(2b)和氮升高的化合价之和,则b小于a;⑤C中有
白色沉淀生成,是因为SO2被双氧水氧化成SC中发生反应的离子方程式为SO2+H2O2+Ba
2+
,SBaSO4↓+2H。
+
再与Ba结合生成沉淀BaSO4,则
2+
- 4 -
(3)①取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀硫酸酸化,用0.1000mol·LKMnO4溶液滴定至终点,滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液呈紫红色且半分钟不褪色;
-1
②Mn+5Fe+8H
2++
Mn+5Fe+4H2O
2+3+
Mn ~ 5Fe
5
2+
1
-1
0.01600L×0.1000mol·L
n
n=0.008mol,100mL溶液中含亚铁离子的物质的量=0.008mol×=0.032mol,产品中
(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的质量分数=
3.答案: (1)BD
×100%=62.72%。
(2)
(3)+CH3NH2
+H2O
(4)
(5)、
解析: 根据产物X的结构简式
- 5 -
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