非选择题标准练(三)1.(6分)一些有机物(由碳、氢、氧三种元素中的2种或3种组成)的转化关系如图(部分生成物已略去)。已知:①B和C的相对分子质量均为46。②E的相对分子质量比B大14。请回答下列问题:(1)D中的官能团名称为________。(2)A的结构简式为________。(3)写出C与E反应的化学方程式(注明反应条件):________________________________________________________________________。(4)下列有关叙述正确的是________。A.C是甘油的同系物B.D中所有原子不可能处于同一平面上C.有机物A在碱性条件下的水解反应叫作皂化反应D.75%(体积分数)的C水溶液常用于医疗消毒解析:B和C的相对分子质量均为46,且均为酯A的水解产物,则B和C分别为甲酸和乙醇,A为甲酸乙酯,进一步可推知D为乙醛,E为乙酸。(1)D中的官能团名称为醛基。(2)A为甲酸乙酯,其结构简式为HCOOCH2CH3。(4)同系物之间结构相似、分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团,故甘油和乙醇不互为同系物,A项错误;乙醛中含有甲基,故乙醛中所有原子不可能处于同一平面上,B项正确;皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,C项错误;常用体积分数为75%的乙醇水溶液进行医疗消毒,D项正确。答案:(1)醛基(1分)(2)HCOOCH2CH3(1分)(3)CH3COOH+CH3CH2OH浓硫酸△CH3COOCH2CH3+H2O(2分)(4)BD(2分)2.(6分)某研究小组为了探究一种无机盐A(只含四种常见元素且阴、阳离子个数比为1∶1)的组成,设计并完成了如下实验:已知:标准状况下气体单质C的密度为1.25g·L-1。(1)无机盐A中所含金属元素为________。(2)写出气体C的结构式:________。(3)写出无机盐A与H2O2反应的离子方程式:________________________________________________________________________________。解析:向A中加入H2O2后得到溶液和气体,且所得溶液的焰色反应呈黄色,说明A中含有Na元素;所得溶液和BaCl2溶液反应得到白色沉淀,和NaHCO3溶液反应生成无色气体B,则B为CO2,白色沉淀为BaSO4,说明A中含有S元素;将所得气体通入Ba(OH)2溶液后,产生的白色沉淀能溶于盐酸,且产生CO2,则该白色沉淀是BaCO3,说明A中含有C元素;标准状况下气体单质C的密度为1.25g·L-1,则气体单质C的摩尔质量为28g·mol-1,所以C为N2,说明A中含有N元素。(1)由上述分析可知,无机盐A中所含的金属元素为钠元素。(2)N2的结构式为N≡N。(3)无机盐A中含有的元素为Na、C、N、S,结合A中阴、阳离子个数比为1∶1,可得A为NaSCN,其与H2O2反应的离子方程式为2SCN-+11H2O2===2SO2-4+2CO2↑+N2↑+10H2O+2H+。答案:(1)钠(或Na)(2分)(2)N≡N(2分)(3)2SCN-+11H2O2===2SO2-4+2CO2↑+N2↑+10H2O+2H+(2分)3.(4分)中学化学常见的物质分离与提纯的方法有过滤、分液、萃取、蒸发、蒸馏等,根据如图装置回答:(1)仪器A的名称为________。(2)分离NaOH的乙醇溶液不能用此装置的原因为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)下列说法正确的是________。A.冷凝管中水流方向为a进b出B.如果忘加沸石,可快速将沸石加入将近沸腾的液体中C.蒸馏时可以用球形冷凝管代替直形冷凝管D.温度计水银球位置过低,会导致收集到的产品中混有低沸点杂质解析:(1)仪器A的名称为蒸馏烧瓶。(3)为使冷凝水充满冷凝管,达到更好的冷凝效果,冷凝管中的水流方向为下口进,上口出,A项正确;如果忘加沸石,则需要停止加热,待完全冷却后,再补加沸石,B项错误;球形冷凝管冷凝面积大,常用于回流,故蒸馏时不能用球形冷凝管代替直形冷凝管,C项错误;蒸馏时,蒸气在上升过程中温度逐渐降低,若温度计水银球位置过低,则蒸气达到支管口时,其温度低于温度计显示的温度,从而导致收集到的产品中混有低沸点杂质,D项正确。答案:(1)蒸馏烧瓶(1分)(2)酒精易挥发,着火点低,不能用明火加热(1分)(3)AD(2分)4.(4分)现有48.4g碱式碳酸镁样品[化学式:xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O,x、y、z为正整数],将其分为二等份,一份样品充分灼烧至恒重进行热重分析,结果如图所示。另一份投入150mL某浓度的盐酸中,充分反应后生成CO24.48L(已换算成标准状况下),所得溶液稀释至250mL,测得溶液中c(H+)=0.100mol·L-1。按要求回答下列问题:(1)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=________mol·L-1。(2)x∶y∶z=________。解析:24.2g碱式碳酸镁xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O与盐酸反应放出4.48LCO2(标准状况下),则n(MgCO3)=0.200mol,24.2g样品充分灼烧,剩余的10.0g固体为MgO,则n(Mg)=0.250mol,根据Mg元素守恒,n[Mg(OH)2]=0.0500mol,故24.2g样品中m(H2O)=24.2g-(0.200×84)g-(0.0500×58)g=4.5g,n(H2O)=0.250mol,故x∶y∶z=0.200∶0.0500∶0.250=4∶1∶5。由题意知,最后所得溶液为MgCl2和HCl的混合溶液,根据氯元素守恒,加入的n(HCl)=2n(MgCl2)+n(H+)=2×0.250mol+0.100mol·L-1×0.250L=0.525mol,故c(HCl)=0.525mol÷0.150L=3.50mol·L-1。答案:(1)3.50(2分)(2)4∶1∶5(2分)5.(10分)(2019·杭州高三质检)硝酸工业是重要的无机化学工业。目前工业上均采用氨催化氧化法制硝酸。(1)合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-91.4kJ·mol-1,图1表示500℃、60.0MPa条件下,恒温容器中NH3的物质的量随时间的变化关系。若起始条件不变,将反应置于绝热容器中进行,请在图1中画出NH3的物质的量随时间的变化关系。(2)氨的催化氧化,涉及的主要反应有主反应:Ⅰ4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH1=-907kJ·mol-1副反应:Ⅱ4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)ΔH2;Ⅲ2NO(g)N2(g)+O2(g)ΔH3=-180kJ·mol-1已知:通常情况下,ΔH越小,平衡常数越大。①反应Ⅱ的ΔH2=________kJ·mol-1。②氨和空气混合气体按一定流速通过催化剂网表面发生反应,测得数据如图2。混合气与催化剂网接触时间过短(2.0×10-4s),NO的产率低,可能的原因是________________________;混合气与催化剂网接触时间过长(8.0×10-4s),NO的产率也低的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)硝酸工业尾气中存在NO、NO2等氮氧化物,必须进行脱硝处理。工业上可以用NaClO进行脱硝处理,写出向过量的NaClO溶液中通入NO2进行脱硝的离子方程式:________________________________________________________________________。(4)Shilov等发现,在温度大于70℃、催化剂及碱性溶液中,可通过电解法还原氮气得到氨气,写出阴极的电极反应式:________________________________________________________________________。解析:(1)合成氨反应为放热反应,反应容器绝热,所以随着反应的进行,反应体系的温度逐渐升高,反应速率加快,达到平衡的时间缩短,且达到平衡时n(NH3)小于恒温容器中反应达到平衡时n(NH3)。(2)①根据盖斯定律,可得反应Ⅱ=5×反应Ⅲ+反应Ⅰ,则ΔH2=5ΔH3+ΔH1=5×(-180kJ·mol-1)+(-907kJ·mol-1)=-1807kJ·mol-1。②接触时间过短,NH3来不及反应,导致NO的产率低。因为ΔH2比ΔH1小得多,所以反应Ⅱ的平衡常数大,接触时间过长,反应Ⅱ的进行程度大,导致NO的产率低。(3)ClO-与NO2发生氧化还原反应生成Cl-和NO-3,根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒配平离子方程式。(4)阴极上N2得电子生成NH3,电极反应式为N2+6H2O+6e-===2NH3+6OH-。答案:(1)如图所示(2分)(2)①-1807(2分)②接触时间过短,NH3来不及反应(1分)ΔH2比ΔH1小得多,反应Ⅱ的平衡常数大,接触时间过长,反应Ⅱ进行程度大(1分)(3)3ClO-+2NO2+H2O===2NO-3+Cl-+2HClO(2分)(4)N2+6H2O+6e-===2NH3+6OH-(2分)6.(10分)某废弃物含SiO2、MgO、Fe3O4和Cu2S,某同学以该废弃物为原料设计如下流程方案进行实验,将其中的金属变废为宝,回收利用。已知:MgCO3·3H2O在较高温度的情况下很容易转化为碱式碳酸镁。(1)将适量浓硝酸分多次加入滤渣1与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,过滤可制得硫酸铜溶液。有同学认为该方案有缺点,你认为可能的不足之处是_____________________________________________________________________________,该同学认为将浓硝酸替换成20%的H2O2更好,试写出该反应的化学方程式:________________________________________________________________________。(2)该实验不会用到下列装置中的____________。(3)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案:________________________________,过滤、洗涤固体2~3次,____________________,得到MgCO3·3H2O。(4)金属回收率的测定(探究铜的回收率)该同学用“间接碘量法”测定铜的回收率。其原理为2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,I2+2S2O2-3===2I-+S4O2-6。将所得CuSO4·5H2O全部溶于水配制成250mL溶液。用移液管移取25.00mL样品溶液于锥形瓶中,然后向锥形瓶中加入过量KI固体,充分反应。用0.0500mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。①用移液管量取25.00mL样品溶液的过程中,移液管先用蒸馏水洗净后,再用待装液润洗。吸取液体时,左手拿洗耳球,右手将移液管插入溶液中吸取,当溶液吸至标线以上时,立即________________,将管尖离开液面,稍松食指使液面平稳下降,至凹面最低处与标线相切。②若该同学实验时取用的废弃物为10.0g(其中含Cu2S16.0%),则铜的回收率为________。解析:往SiO2、MgO、Fe3O4、Cu2