非选择题规范练一16.工业上利用软锰矿浆(软锰矿的主要成分是MnO2,还含有硅、铁、铝、钙、镁和少量重金属镍的化合物等杂质)为原料制取电解锰和四氧化三锰。注:过量的软锰矿将Fe2+氧化为Fe3+。(1)纤维素[(C6H10O5)n]还原MnO2时,发生反应的化学方程式为__________________。(2)已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,加入NH3·H2O后,Al3+浓度为1×10-6mol·L-1时,溶液中Fe3+浓度为______________________。(3)pH对除镍效果的影响如图1:控制pH为4.2~5.0除镍效果最好,原因是___________________________________________________________________________________________________________。(4)电解MnSO4溶液制备电解锰,用惰性电极电解,阳极的电极反应式为____________,为保证电解的顺利进行,电解液必须保持一定的Mn2+浓度。Mn2+浓度和电流效率的关系如图2所示。由图可知当Mn2+浓度大于22g·L-1时,电流效率随Mn2+浓度增大反而下降,其原因是________________________________________________________________________。(5)MnSO4溶液制备四氧化三锰。氨水作沉淀剂,沉淀被空气氧化所得产品的X射线图见图3。Mn2+形成Mn(OH)2时产生少量Mn2(OH)2SO4,加入NH4Cl会影响Mn2(OH)2SO4的氧化产物,写出NH4Cl存在时,Mn2(OH)2SO4被O2氧化发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________。答案(1)12nMnO2+(C6H10O5)n+12nH2SO4===12nMnSO4+6nCO2↑+17nH2O(2)3×10-12mol·L-1(3)pH过低,会与硫化钡反应产生硫化氢气体;pH过高,Mn2+被沉淀(4)2H2O-4e-===O2↑+4H+(或4OH--4e-===O2↑+2H2O)Mn2+浓度增大,容易产生Mn(OH)2沉淀(5)3Mn2(OH)2SO4+O2===2Mn3O4+6H++3SO2-4解析(2)Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=1×10-33,所以c3(OH-)=1×10-27,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=3×10-39,所以c(Fe3+)=3×10-391×10-27mol·L-1=3×10-12mol·L-1。(3)pH过低,会与硫化钡反应产生硫化氢气体,pH过高,Mn2+被沉淀,并且根据图1的数据知道,当pH小于4.2的时候,镍离子随pH的减小而残留率增加,当pH大于5.0的时候,镍离子随pH的增大而残留率增加,所以控制pH为4.2~5.0时镍离子的含量最小,除镍效果最好。(4)“电解”时用惰性电极电解,阳极发生氧化反应,应该是水电离出的氢氧根离子放电,电极反应式为:2H2O-4e-===O2↑+4H+或4OH--4e-===O2↑+2H2O;当Mn2+浓度大于22g·L-1时,容易产生Mn(OH)2沉淀,电流效率反而下降。(5)由X射线图可知,未加NH4Cl时Mn2(OH)2SO4的氧化产物主要是MnO2,加NH4Cl时Mn2(OH)2SO4的氧化产物主要是Mn3O4,因此NH4Cl存在时,Mn2(OH)2SO4被O2氧化发生反应的离子方程式为:3Mn2(OH)2SO4+O2===2Mn3O4+6H++3SO2-4。17.化合物G是一种治疗帕金森症的药品,其合成路线流程图如下:(1)D中的官能团名称为溴原子、________和________。(2)B、C、D三种有机物与NaOH乙醇溶液共热,能发生消去反应的是________(填字母)。(3)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:_____________________。①分子中只有3种不同化学环境的氢;②能发生银镜反应,苯环上的一取代物只有一种。(4)F通过取代反应得到G,G的分子式为C16H24N2O,写出G的结构简式:_______________。(5)已知:RCH==CH—NO2――→H2Pd/CRCH2CH2NH2(R代表烃基或H)。请写出以和CH3NO2为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。答案(1)碳碳双键硝基(2)CD(3)(4)(5)解析(2)B()、C()、D()三种有机物中都含有溴原子,但C、D中与溴原子直接相连的碳原子的邻位碳原子上含有氢原子,在NaOH乙醇溶液共热时能发生消去反应。(3)D为,①分子中只有3种不同化学环境的氢;②能发生银镜反应,说明结构中含有醛基,苯环上的一取代物只有一种,说明结构具有较高的对称性,满足条件的有:。(5)以和CH3NO2为原料制备,根据题干流程图中D生成E的提示,合成需要先合成,根据题干流程图中C生成D的提示,合成可以先合成,再合成,可以由氧化成后与CH3NO2加成即可。18.氯化苄(C6H5CH2Cl)是一种重要的有机化工原料。工业上采用甲苯与干燥氯气在光照条件下反应合成氯化苄。(1)写出甲苯与干燥氯气在光照条件下反应合成氯化苄的化学方程式:________________________________________________________________________。(2)用下列方法分析氯化苄粗产品的纯度:步骤Ⅰ:称取2.555g样品于烧瓶中,加入100.00mL4mol·L-1氢氧化钠溶液共热,冷却至室温。加入100.00mL4mol·L-1硝酸,一段时间后,将烧瓶中的溶液全部转移至250.00mL的容量瓶中,加水定容。步骤Ⅱ:从容量瓶中各取50.00mL溶液于三只锥形瓶中,各加入25.00mL0.2000mol·L-1硝酸银溶液。步骤Ⅲ:用硫酸铁铵作指示剂,用0.2000mol·L-1NH4SCN溶液分别滴定剩余的硝酸银,所得滴定数据如下表。实验数据实验序号NH4SCN溶液体积读数/mL滴定前滴定后第一次0.4010.38第二次0.3010.32第三次0.2010.41已知:NH4SCN+AgNO3===AgSCN↓+NH4NO3①加入硝酸的目的是____________________________________________。②在步骤Ⅲ操作中,判断达到滴定终点的现象是_________________________________________________________________________________________________________。③该样品中氯化苄的质量分数(写出计算过程)。④上述测定结果通常高于氯化苄中氯元素的理论含量,原因是____________。答案(1)C6H5CH3+Cl2――→光照C6H5CH2Cl+HCl(2)①中和NaOH使溶液呈酸性,防止OH-对下一步的干扰②当滴入最后一滴,溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色③126.5g·mol-1×0.2000mol·L-1×0.0250L-0.2000mol·L-1×0.0100L×52.555g×100%≈74.27%④甲苯与氯气在光照条件下可能生成多氯代物,Cl2或生成的HCl也会造成测定结果偏高解析(2)①溶液显碱性,则加入硝酸的目的是中和NaOH使溶液呈酸性,防止OH-对下一步的干扰。③三次实验中消耗标准液体积分别是9.98mL、10.02mL、10.21mL,第三次实验数据误差大,舍去,则消耗标准液体积的平均值是10.00mL,根据方程式可知剩余硝酸银是0.002mol,所以与氯离子反应的硝酸银是0.005mol-0.002mol=0.003mol,则水解生成的氯离子是0.003mol×250mL50mL=0.015mol,因此该样品中氯化苄的质量分数为0.015mol×126.5g·mol-12.555g×100%≈74.27%。19.以铬铁矿为原料[Fe(CrO2)2]可制备K2Cr2O7和金属铬。实验流程如下:已知:①2CrO2-4+2H+Cr2O2-7+H2O。②pH3.0时,CrO2-4含量极小。(1)写出铬铁矿焙烧转化为Na2CrO4的化学方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。焙烧时不能使用陶瓷容器的原因是____________________________________。(2)加入稀硫酸后所得Na2Cr2O7溶液的pH应小于3.0,可用__________测定溶液pH。(3)操作①包括过滤和洗涤。实验室洗涤沉淀的操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)Na2S的作用是调节溶液的酸碱度和______________________________。(5)Fe3+在pH为3.7时可完全转化为Fe(OH)3。在上述流程中所得Na2Cr2O7溶液中含有少量Fe3+。请结合上图有关物质的溶解度曲线,设计由Na2Cr2O7液制备K2Cr2O7固体的实验方案(实验中须选用的试剂:硫酸、NaOH溶液、KCl固体、蒸馏水):______________________非选择题规范练______________________________________________________________。答案(1)4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3=====高温2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2陶瓷在高温下会与Na2CO3反应(2)pH计(3)沿玻璃棒加水至浸没沉淀,待水自然流出后重复2~3次(4)将重铬酸钠还原为氢氧化铬(5)向Na2Cr2O7溶液中加入适量NaOH调节pH大于3.7,过滤,向滤液中加入硫酸溶液至pH小于3.0,再加入适量KCl固体,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥解析(1)根据流程图可知高温下碳酸钠、氧气与Fe(CrO2)2反应转化为Na2CrO4的化学方程式为4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3=====高温2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2。由于陶瓷在高温下会与Na2CO3反应,所以焙烧时不能使用陶瓷容器。(2)要精确测定溶液的pH,应该选择pH计。(4)硫离子具有还原性,则Na2S的作用除了调节溶液的酸碱度外,还有将重铬酸钠还原为氢氧化铬的作用。20.氮氧化物会形成光化学烟雾和酸雨,可采取下列方法对氮氧化物进行处理。(1)SNCR脱硝技术的原理:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-1627.2kJ·mol-16NO(g)+4NH3(g)===5N2(g)+6H2O(g)ΔH2=-1807.0kJ·mol-12NO(g)+O2(g)===2NO2(g)ΔH3=-113.0kJ·mol-1则6NO2(g)+8NH3(g)===7N2(g)+12H2O(g)ΔH=____kJ·mol-1。(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。①NOx储存转化为Ba(NO3)2过程中,参加反应