訓(xùn)練(十五)非選擇題專項練(7)1黃銅礦(主要成分為CuFeS2，S為2價)是工業(yè)冶銅的主要原料，現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含SiO2)為了測定該黃銅礦的純度，設(shè)計了如下實驗：現(xiàn)稱取研細的黃銅礦樣品1.84 g，在空氣存在下進行煅燒，發(fā)生如下反應(yīng)：3CuFeS28O23CuFe3O46SO2實驗后d中溶液的置于錐形瓶中，用0.050 0 molL1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進行滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL，請回答下列問題：(1)3CuFeS28O23CuFe3O46SO2中氧化產(chǎn)物是_，當(dāng)生成0.3 mol SO2氣體時，轉(zhuǎn)移電子_mol。(2)將樣品研細后再反應(yīng)，其目的是_，裝置C的作用是_。(3)用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定d中溶液的離子方程式是_，滴定達終點時的現(xiàn)象是_。(4)上述反應(yīng)結(jié)束后，仍需通一段時間的空氣，其目的是_。(5)通過計算可知，該黃銅礦的純度為_。(6)若將原裝置d中的試液換為Ba(OH)2溶液，測得黃銅礦純度偏高，假設(shè)實驗操作均正確，可能的原因主要是_。解析該實驗原理是：根據(jù)黃銅礦空氣中煅燒產(chǎn)生的二氧化硫的量的測定(二氧化硫可以用碘水來標(biāo)定)，結(jié)合元素守恒可以確定黃銅礦的量，進而計算其純度。(1)CuFeS2，S元素化合價為2價；Cu元素化合價為2價，F(xiàn)e元素化合價為2價，反應(yīng)后銅元素化合價降低，鐵元素化合價升高，硫元素化合價升高，氧元素化合價降低，氧化產(chǎn)物為：Fe3O4、SO2 ，依據(jù)電子守恒計算電子轉(zhuǎn)移總數(shù)，反應(yīng)中3Cu23Cu6e，8O2Fe3O46SO232e，生成6 mol SO2，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為38 mol，當(dāng)生成0.3 mol SO2氣體時1.9 mol電子。(2)將樣品研細后再反應(yīng)，即增大固體的表面積，目的是使原料充分反應(yīng)、加快反應(yīng)速率，灼熱的銅網(wǎng)可以除去多余的氧氣。(3)用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定d中溶液的反應(yīng)是二氧化硫被溴單質(zhì)氧化生成硫酸和氫溴酸，反應(yīng)的離子方程式為：SO2Br22H2O=4H2BrSO，當(dāng)達到滴定終點時，二氧化硫已經(jīng)被碘單質(zhì)消耗完畢，再滴入一滴碘單質(zhì)，遇到淀粉會變藍且半分鐘不褪色，證明反應(yīng)達到反應(yīng)終點。(4)黃銅礦空氣中煅燒生成二氧化硫等一系列產(chǎn)物，完畢后仍然通入空氣，可以將產(chǎn)生的二氧化硫全部排出去，使結(jié)果精確。(5)根據(jù)滴定管的示數(shù)是上方小，下方大，可以讀出滴定管示數(shù)是20.00 mL，當(dāng)達到滴定終點時，二氧化硫已經(jīng)被碘單質(zhì)消耗完畢，再滴入一滴碘單質(zhì)，遇到淀粉會變藍，根據(jù)反應(yīng)實質(zhì)，得到：2I22SO2CuFeS2，消耗掉0.05 molL1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液20.00 mL時，即消耗的碘單質(zhì)的量為：0.05 molL10.02 L=0.001 0 mol，所以黃銅礦的質(zhì)量是：0.50.001 0 mol184 gmol110=0.92 g，所以其純度為100%=50%。(6)空氣中的CO2與Ba(OH)2反應(yīng)可以生成BaCO3沉淀，此外BaSO3被氧化成BaSO4均可以導(dǎo)致沉淀的量比二氧化硫和氫氧化鋇反應(yīng)生成的白色沉淀的量多。答案(1)Fe3O4、SO21.9(2)增大接觸面積，使原料充分反應(yīng)、加快反應(yīng)速率除去多余的氧氣(3)SO2Br22H2O=4H2BrSO錐形瓶中的溶液由無色變?yōu)樗{色且半分鐘不褪色(4)使反應(yīng)生成的SO2全部進入d裝置中，使結(jié)果精確(5)50%(6)空氣中的CO2與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaCO3沉淀，BaSO3被氧化成BaSO42硫單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用，請回答下列問題：圖1圖2(1)一種煤炭脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形成固定下來，但產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H=210.5 kJmol1CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g)H=47.3 kJmol1反應(yīng)：CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)H=_kJmol1(2)圖1為密閉容器中H2S氣體分解生產(chǎn)H2和S2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系。圖1中壓強P1、P2、P3的大小順序為_，理由是_，該反應(yīng)平衡常數(shù)的大小關(guān)系為K(T1)_K(T2)(填“”、“=”或“”)，理由是_。(3)在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3H0600 時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖2，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間段所示_。據(jù)圖2判斷，反應(yīng)進行至20 min時，曲線發(fā)生變化的原因是_(用文字表達)；10 min到15 min的曲線變化的原因可能是_(填寫編號)。a加了催化劑b縮小容器體積c降低溫度 d增加SO2的物質(zhì)的量(4)煙氣中SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，該溶液中c(Na)=_(用含硫微粒濃度的代數(shù)式表示)。解析(1)利用蓋斯定律將4可得CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)H=4(47.3 kJmol1)(210.5 kJmol1)=399.7 kJmol1。(2)H2S氣體分解生產(chǎn)H2和S2(g)的反應(yīng)為2H2S2H2S2，反應(yīng)前后氣體體積增大，同溫度下，壓強越大，平衡逆向進行，H2S轉(zhuǎn)化率減小，則P1P2P3，溫度升高，H2S的轉(zhuǎn)化率增大，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向進行，平衡常數(shù)增大，K(T1)K(T2)。(3)反應(yīng)混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變化，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，由圖可知在1520 min和2530 min出現(xiàn)平臺，各組分的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。由圖可知，反應(yīng)進行至20 min時，平衡向正反應(yīng)移動，瞬間只有氧氣的濃度增大，應(yīng)是增大了氧氣的濃度。由圖可知，反應(yīng)向正反應(yīng)進行，10 min到15 min反應(yīng)混合物單位時間內(nèi)的變化量增大，說明反應(yīng)速率增大，10 min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變。a.加了催化劑，增大反應(yīng)速率，故a正確；b.縮小容器體積，增大壓強，增大反應(yīng)速率，故b正確；c.降低溫度反應(yīng)速率降低，故c錯誤；d.10 min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，不是增加SO2的物質(zhì)的量，故d錯誤。(4)煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，依據(jù)溶液中電荷守恒分析，c(Na)c(H)=2c(SO)c(HSO)c(OH)，c(H)=c(OH)，得到(Na)=2c(SO)c(HSO)。答案(1)399.7(2)P1P2P3反應(yīng)前后氣體體積增大，增大壓強平衡逆向進行反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向進行，平衡常數(shù)增大(3)1520 min和2530 min增大氧氣的濃度ab(4)2c(SO)c(HSO)3鈦被稱為“二十一世紀(jì)金屬”，工業(yè)上用鈦鐵礦制備金屬鈦的工藝流程如下：已知：鈦鐵礦主要成分與濃硫酸反應(yīng)的主要產(chǎn)物是TiOSO4和FeSO4，TiOSO4遇水會水解。請回答下列問題：(1)操作1用到的玻璃儀器除燒杯外還有_，操作2是_、過濾，副產(chǎn)品主要成分的化學(xué)式為_。(2)請結(jié)合化學(xué)用語解釋將TiO2轉(zhuǎn)化為H2TiO3的原理_ _。(3)已知鈦的還原性介于鋁和鋅之間，估計鈦能耐腐蝕的原因之一是_，如果可從Na、Zn、Fe三種金屬中選一種金屬代替流程中的鎂，那么該金屬跟四氯化鈦反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(4)電解TiO2來獲得Ti是以TiO2作陰極，石墨為陽極，熔融CaO為電解質(zhì)，用碳塊作電解槽，其陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_。(5)為測定溶液中TiOSO4的含量，首先取待測鈦液10 mL用水稀釋至100 mL，加過量鋁粉，充分振蕩，使其完全反應(yīng)：3TiO2Al6H=3Ti3Al33H2O，過濾后，取出濾液20.00 mL，向其中滴加23滴KSCN溶液作指示劑，用_(填一種玻璃儀器的名稱)滴加0.100 0 molL1FeCl3溶液，發(fā)生Ti3Fe3=Ti4Fe2，當(dāng)溶液出現(xiàn)紅色達到滴定終點，用去了30.00 mL FeCl3溶液，待測鈦液中TiOSO4的物質(zhì)的量濃度是_。解析(1)操作1為過濾，用到的玻璃儀器除燒杯外還有漏斗、玻璃棒，操作2的實驗步驟為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，加入過量鐵屑后溶液中含有Fe2離子，則過濾后可得FeSO47H2O(或FeSO4)，副產(chǎn)品主要成分的化學(xué)式為FeSO4。(2)加熱的目的是促進TiO2水解生成H2TiO3，分離出固體加熱得到TiO2；溶液中存在平衡：TiO22H2OH2TiO32H，當(dāng)加熱升溫后，平衡正向移動，生成H2TiO3。(3)鈦的還原性介于鋁與鋅之間，氧化鋁是一層致密的氧化膜，估計鈦能耐腐蝕的原因是鈦表面形成一層致密的氧化膜(或鈦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密)；活潑金屬鈉可以將金屬鈦置換出來：TiCl44NaTi4NaCl，Zn和Fe都是不可以的，活潑性差。(4)因TiO2作陰極，得到電子，被還原，TiO2 4e=Ti2O2，得到單質(zhì)Ti。(5)準(zhǔn)確滴加氯化鐵溶液可使用滴定管，氯化鐵有較強的氧化性，應(yīng)用酸式滴定管；設(shè)濾液Ti3的物質(zhì)的量為x，Ti3(紫色)Fe3H2O=TiO2(無色)Fe22H1 1x0.100 0 molL10.03 L解得x=0.100 0 molL10.03 L=0.003 mol則待測鈦液中TiOSO4的物質(zhì)的量=0.003 mol5=0.015 mol根據(jù)c=1.50 molL1。答案(1)漏斗、玻璃棒蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶FeSO4(2)溶液中存在平衡：TiO22H2OH2TiO32H，當(dāng)加熱升溫后，平衡正向移動，生成H2TiO3(3)鈦表面形成一層致密的氧化膜(或鈦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密)TiCl44NaTi4NaCl(4)TiO24e=Ti2O2(5)酸式滴定管1.50 molL14煤炭被人們譽為黑色的“金子”，它是人類使用的主要能源之一。為了提高煤的利用率，減少有害氣體的排放，人們采取了各式各樣的方法。(1)煤的氣化和液化可以提高煤的利用率。煤的氣化技術(shù)的主要產(chǎn)物是_。煤的液化又分為_。將煤隔絕空氣加強熱得到焦?fàn)t氣、煤焦油及焦炭等產(chǎn)品的技術(shù)稱為_。(2)煤在燃燒前后及燃燒過程中均可采取措施減少有害氣體的排放。在燃燒前，可以采用微生物脫硫技術(shù)。原理如圖所示：圖示過程中Fe2的作用為_。寫出Fe2Fe3的離子方程式：_。煤在燃燒時，進行脫硫處理，常采用_燃燒技術(shù)，再把煤和脫硫劑加入鍋爐燃燒室，使煤與空氣在流化過程中充分混合、燃燒，起到固硫作用。常用脫硫劑的主要化學(xué)成分為_(填化學(xué)式)。煤在燃燒后，煙氣凈化常采用除塵技術(shù)和脫硫、脫硝技術(shù)。濕法脫硫、脫硝技術(shù)中將煙氣通入_設(shè)備，用石灰水淋洗。解析(1)煤的氣化是煤和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的過程，故主要產(chǎn)物為CO、H2；煤的液化可以分為直接液化或間接液化；將煤隔絕空氣加強熱使煤分解得到焦?fàn)t氣、煤焦油及焦炭等產(chǎn)品的技術(shù)稱為煤的干餾。(2)根據(jù)微生物脫硫技術(shù)的原理可知，亞鐵離子先被氧化為鐵離子，后鐵離子又被還原為亞鐵離子，即亞鐵離子先被消耗后又生成，故在反應(yīng)中作催化劑，亞鐵離子作還原劑，被氧氣氧化為鐵離子，氧氣在酸性條件下被還原為水，化學(xué)方程式為4Fe2O24H=4Fe32H2O。在燃燒的同時進行的脫硫技術(shù)稱為流化床燃燒技術(shù)，由于二氧化氯是酸性氧化物，所以可以加堿性氧化物CaO(或CaCO3)來加以吸收。吸收煙氣的裝置為吸收塔。答案(1)CO、H2直接液化和間接液化煤的干餾(2)中間產(chǎn)物，催化劑作用，加快S元素的氧化4Fe2O24H=4Fe32H2O流化床CaO(或CaCO3)吸收塔5A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種元素，A的一種同位素可用于考古測定生物的死亡年代，B與A同周期，其s能級電子數(shù)比p能級電子數(shù)多，C原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，D與B同主族；E的原子序數(shù)為29?；卮鹣铝袉栴}：(1)五種元素中第一電離能最大的是_(填元素符號)，其中D原子價電子排布圖為_。(2)元素B的簡單氣態(tài)氫化物的沸點_(填“高于”或“低于”)元素A的簡單氣態(tài)氫化物的沸點。其主要原因是_，A的簡單氣態(tài)氫化物中心原子的雜化軌道類型為_。(3)BC的立體構(gòu)型為_，與其互為等電子體的分子是_(寫化學(xué)式)。(4)EC在加熱條件下容易轉(zhuǎn)化為E2C。從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因_，E原子的外圍電子排布式為_，E晶體的堆積方式為_(填序號)。簡單立方堆積體心立方堆枳六方最密堆積 面心立方最密堆積(5)硼與D可形成一種耐磨材料F，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似(如圖)?？捎膳鸬娜寤锖虳的三溴化物高溫下在氫氣的氛圍中合成，寫出合成F的化學(xué)方程式：_，F(xiàn)的晶胞邊長為a pm，則該晶體密度的表達式為_gcm3(含a、NA的式子表示，不必化簡)。解析A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種元素，A的一種同位素可用于考古中測定生物的死亡年代，則A為碳元素； B與A同周期，其s能級電子數(shù)比p能級電子數(shù)多，原子核外電子數(shù)排布式為1s22s22p3，則B為N元素；C原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，故C為O元素；D與B同主族，則D為P元素；E的原子序數(shù)為29，則E為Cu。(1)非金屬性越強第一電離能越大，N元素原子2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故N元素的第一電離能最大，D為P元素，原子價電子排布式為3s23p3，原子價電子排布圖為。(2)元素A、B的簡單氣態(tài)氫化物分別為CH4、NH3，NH3分子之間存在氫鍵，沸點高于甲烷的，甲烷分子中C原子形成4個CH鍵，沒有孤對電子，故碳原子采取sp3雜化。(3)NO中N原子孤電子對數(shù)=0，價層電子對數(shù)=30=3，立體構(gòu)型為平面三角形，與其互為等電子體的分子是SO3。(4)Cu2離子外圍電子排布為3d9，而Cu離子外圍電子排布為3d10，為全滿穩(wěn)定狀態(tài)，Cu2O更穩(wěn)定，CuO在加熱條件下容易轉(zhuǎn)化為Cu2O，Cu原子的外圍電子排布式為：3d104s1，Cu晶體的堆積方式為面心立方最密堆積。(5)硼與P可形成一種耐磨材料F，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似(如圖)，則F為BP，可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高溫下在氫氣的氛圍中合成，合成F的化學(xué)方程式：BBr3PBr33H2BP6HBr，金剛石晶胞中C原子數(shù)目為486=8，則晶胞中B、P原子數(shù)目均為4，晶胞質(zhì)量為4g，晶胞邊長為a pm，則該晶體密度為4g(a1010 cm)3=gcm3。答案(1)N(2)高于NH3分子之間存在氫鍵sp3(3)平面三角形SO3(4)Cu2離子外圍電子排布為3d9，而Cu離子外圍電子排布為3d10，為全滿穩(wěn)定狀態(tài)，Cu2O更穩(wěn)定3d104s1(5)BBr3PBr33H2BP6HBr6F、G都是常見的高分子材料，以下是由丙烯合成F、G的流程圖。(1)E的化學(xué)名稱是_，所含官能團是_。(2)G的結(jié)構(gòu)簡式是_。(3)AB的化學(xué)方程式是_，該反應(yīng)類型是_。(4)由CH3CHCH2生成F的化學(xué)方程式是_，該反應(yīng)類型是_。(5)在一定條件下，兩分子E脫去兩分子水形成一種六元環(huán)狀化合物，該化合物的結(jié)構(gòu)簡式是_。(6)C的同分異構(gòu)體有多種，請分別寫出符合下列條件有機物的結(jié)構(gòu)簡式：能與NaHCO3溶液反應(yīng)的是_；能發(fā)生水解反應(yīng)的是_。解析丙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成A為CH3CHBrCH2Br，A發(fā)生水解反應(yīng)生成B為CH3CH(OH)CH2OH，B氧化生成C為，C進一步氧化生成D為，D與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成E為，E發(fā)生縮聚反應(yīng)生成G為，丙烯發(fā)生加聚反應(yīng)生成F為。(1)E為，化學(xué)名稱是2羥基丙酸，所含官能團是羧基、羥基。(2)G的結(jié)構(gòu)簡式是。(3)AB的化學(xué)方程式是：CH3CHBrCH2Br2NaOHCH3CH(OH)CH2OH2NaBr，屬于取代反應(yīng)。(4)由CH3CH=CH2生成F的化學(xué)方程式是：nCH3CH=CH2，屬于加聚反應(yīng)。(5)在一定條件下，兩分子E脫去兩分子水形成一種六元環(huán)狀化合物，該化合物的結(jié)構(gòu)簡式是。(6)C()的同分異構(gòu)體有多種，其中能與NaHCO3溶液反應(yīng)的是CH2=CHCOOH，能發(fā)生水解反應(yīng)的是：HCOOCH=CH2。答案(1)2羥基丙酸羧基、羥基(2) (3)CH3CHBrCH2Br2NaOHCH3CH(OH)CH2OH2NaBr取代反應(yīng)(4)nCH3CH=CH2加聚反應(yīng)(5) (6)CH2=CHCOOHHCOOCH=CH2