考点滚动练(五)

(第九章、第十章)

一、选择题

1．我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术，利用分子筛催化剂高效制得乙酸，下列有关说法正确的是(　　)

A．消耗22.4 L CO2可制得1 mol乙酸

B．该反应属于取代反应

C．反应物和生成物中均含有极性键和非极性键

D．该反应过程符合“绿色化学”原理，其原子利用率为100%

解析：没有说明是否是标准状况，22.4 L CO2的物质的量不一定是1 mol，则制得的乙酸也不一定是1 mol，A错误；甲烷和二氧化碳制得乙酸，化学方程式为：CO2＋CH4―→C2H4O2，属于化合反应，不是取代反应，B错误；甲烷只含有C—H极性键，二氧化碳中只含有C===O极性键，没有非极性键，乙酸中既含有极性键又含有非极性键，C错误；该反应为化合反应，反应物全部转化为生成物，原子利用率达100%，符合“绿色化学”原理，D正确。

答案：D

2．洗涤下列仪器时，选用的试剂(括号中的物质)不正确的是(　　)

A．做过木炭还原氧化铜实验的硬质玻璃管(盐酸)

B．长期存放氯化铁溶液的试剂瓶(稀硫酸)

C．做过碘升华实验的试管(酒精)

D．沾有油污的烧杯(纯碱溶液)

解析：木炭还原CuO，生成Cu和CO2，该硬质玻璃管上附着Cu，盐酸不与Cu反应，应该用硝酸洗涤，A项错误；FeCl3溶液中Fe3＋水解生成Fe(OH)3，试剂瓶上附着Fe(OH)3，可用稀硫酸溶解，B项正确；做过碘升华实验的试管上附着单质碘，可用酒精溶解，C项正确；沾有油污的烧杯可用纯碱溶液洗涤，纯碱溶液呈碱性，油污在碱性条件下水解为可溶于水的高级脂肪酸盐和甘油，D项正确。

答案：A

3．(2017·衡水质检)奎宁酸和莽草酸是某些高等植物特有的脂环状有机酸，常共存在一起，其结构简式如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．奎宁酸的相对分子质量比莽草酸的大18

B．可用酸性高锰酸钾溶液鉴别奎宁酸和莽草酸

C．等物质的量的奎宁酸和莽草酸分别与足量Na反应，同温同压下产生H2的体积比为5:4

D．等物质的量的两种物质分别与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量相同

解析：根据结构简式知，奎宁酸分子比莽草酸分子多了一个氧原子和两个氢原子，A项正确；奎宁酸和莽草酸分子中均含有能被酸性高锰酸钾溶液氧化的官能团醇羟基，B项错误；醇羟基和羧基均能与Na反应生成H2,2(—OH)～H2,2(—COOH)～H2，因此同温同压下奎宁酸和莽草酸分别与足量Na反应产生H2的体积比为5:4，C项正确；奎宁酸和莽草酸分子中含有的官能团只有羧基与NaOH溶液反应，D项正确。

答案：B

4．(2017·保定联考)下列实验装置或操作正确的是(　　)

解析：烧杯应垫石棉网加热，且灼烧固体应在坩埚中进行，A错误；氯气和氯化氢都能与氢氧化钠反应，应用饱和食盐水除去氯气中的HCl，B错误；稀硝酸与铜反应生成NO，NO不溶于水，可用排水法收集，C正确；定容时，眼睛与溶液的凹液面水平相切，题中液面没有达到刻度线，不能只看刻度线，且胶头滴管不应伸入容量瓶口，D错误。

答案：C

5．(2017·沈阳模拟)下列实验正确的是(　　)

解析：蒸发、浓缩、结晶应该在蒸发皿中完成，不能使用坩埚，A错误；关闭止水夹通过长颈漏斗加水，若液面高度保持不变证明气密性良好，B正确；加热固体，大试管管口应略往下倾斜，C错误；分离沸点不同的液体混合物，温度计应放在出口处，不能插入液面以下，且三颈烧瓶应垫石棉网加热，D错误。

答案：B

6．化学教材中，常借助示意图表达实验装置的要点、阐述化学过程的原理等。下列有关示意图表现的内容一定不正确的是(　　)

解析：A项，橡皮管是作为连通管，目的是平衡分液漏斗和烧瓶内的压强，使液体能顺利流下，正确；B项，乙醇与乙酸互溶，不能用分液的方法分离，错误；C项，关闭止水夹，从分液漏斗放水，使漏斗下端水不能顺利滴下，说明气密性良好，正确；D项，氨气的密度小于空气，因此短进长出收集，正确。

答案：B

7．(2017·青岛模拟)下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　)

解析：NaCl溶液是轻金属盐溶液，使蛋白质盐析而不是变性，A项错误；也可能是SO被HNO3氧化生成的SO，B项错误；H2CO3和Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3，说明H2CO3酸性比H2SiO3强，C项错误；c(Cl－)和c(I－)相同，先生成黄色的AgI沉淀，说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，D项正确。

答案：D

8．(2017·长春检测)下列图像正确的是(　　)

解析：Ca(OH)2和NaOH混合溶液中通CO2，发生反应的顺序为：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O、2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O、Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3、CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，开始就有沉淀，A项错误；FeCl3溶液中加锌粉，发生反应：2Fe3＋＋Zn===2Fe2＋＋Zn2＋、Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋，B项正确；NaOH溶液中通CO2，发生反应2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O、Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，n(OH－)＝2n(CO)＝n(HCO)，C项错误；HCl和Cl2的混合气体通入NaOH溶液中，同时发生反应：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O、Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，因NaOH过量，ClO－不会减少，D项错误。

答案：B

二、非选择题

9．硫酸法是现代氧化铍或氢氧化铍生产中广泛应用的方法之一，其原理是利用预焙烧破坏铍矿物(绿柱石——3BeO·Al2O3·6SiO2及少量FeO等)的结构与晶型，再采用硫酸酸解含铍矿物，使铍、铝、铁等酸溶性金属进入溶液相，与硅等脉石矿物初步分离，然后将含铍溶液进行净化、除杂，最终得到合格的氧化铍(或氢氧化铍)产品，其工艺流程如图。

已知：①铝铵矾的化学式是NH4Al(SO4)2·12H2O；

②铍元素的化学性质与铝元素相似。

根据以上信息回答下列问题：

(1)熔炼物酸浸前通常要进行粉碎，其目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)“蒸发结晶离心除铝”若在中学实验室中进行，完整的操作过程是________________、过滤、洗涤。

(3)“中和除铁”过程中“中和”所发生反应的离子方程式是________________，用平衡原理解释“除铁”的过程________________________________________________________________________。

(4)加入的“熔剂”除了流程中的方解石外，还可以是纯碱、石灰等。其中，石灰具有价格与环保优势，焙烧时配料比(m石灰/m绿柱石)通常控制为13，焙烧温度一般为1 400～1 500 ℃。若用纯碱作熔剂，SiO2与之反应的化学方程式是________________________________________________________________________，

若纯碱加入过多则Al2O3、BeO也会发生反应，其中BeO与之反应的化学方程式是________________________________________________________________________，

从而会导致酸浸时消耗更多硫酸，使生产成本升高，结合离子方程式回答成本升高的原因________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)酸浸前粉碎熔炼物，可以增大熔炼物的表面积，提高铍元素的浸出速率和浸出率。(2)该完整操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。(3)“中和除铁”过程中加入氨水，调节pH使平衡Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋正向移动，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(4)SiO2与纯碱反应的化学的化学方程式为SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，BeO与纯碱反应的化学方程式为BeO＋Na2CO3Na2BeO2＋CO2↑。根据BeO＋2H＋===Be2＋＋H2O和BeO＋4H＋===Be2＋＋2H2O可知，BeO转化成BeO后，消耗硫酸增多。

答案：(1)提高铍元素的浸出速率和浸出率

(2)蒸发浓缩、冷却结晶

(3)H＋＋NH3·H2O===NH＋H2O　由于存在平衡Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，氨水中和H＋，使c(H＋)减小，上述平衡正向移动，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去

(4)SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑　BeO＋Na2CO3Na2BeO2＋CO2↑　由BeO＋2H＋===Be2＋＋H2O和BeO＋4H＋===Be2＋＋2H2O可知，BeO转化成BeO后将消耗更多硫酸

10．(2017·锦州联考)肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼(N2H4·H2O)：CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClO===Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl，NaClO过量时，易发生反应：

N2H4·H2O＋2NaClO===N2↑＋2NaCl＋3H2O

实验一：制备NaClO溶液(实验装置如图1所示)

(1)锥形瓶中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

实验二：制取水合肼(实验装置如图2所示)控制反应温度，将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈瓶中，充分反应。加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108～114 ℃馏分。

(2)分液漏斗中的溶液是________(填标号)；

A．CO(NH2)2溶液

B．NaOH溶液

C．NaOH和CO(NH2)2混合溶液

D．NaOH和NaClO混合溶液

选择的理由是________________________________________________________________________。

实验三：测定馏分中肼含量

称取馏分5.000 g，加入适量NaHCO3固体，加水配成250 mL溶液，移出25.00 mL，用0.100 0 mol/L的I2溶液滴定。滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右。(已知：N2H4·H2O＋2I2===N2↑＋4HI＋H2O)

(3)配制250 mL溶液所需仪器除分析天平、烧杯、玻璃棒外，还需________；

(4)滴定过程中，NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，用离子方程式解释其原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

(5)实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00 mL，馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为________。

解析：(1)氯气与氢氧化钠溶液发生歧化反应，其离子方程式是Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(2)由于NaClO具有较强的氧化性，N2H4·H2O具有较强的还原性，如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中，反应生成的水合肼会被没有反应完的次氯酸钠氧化，所以分液漏斗中的溶液是NaOH和NaClO的混合溶液。(3)由于容量瓶的规格是一定的，故配制250 mL溶液需要250 mL容量瓶，定容时还需要胶头滴管。(4)由于NaHCO3能消耗反应生成的氢碘酸并生成二氧化碳气体放出，所以在反应体系中加入NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，其离子方程式是HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。(5)25 mL水合肼溶液消耗I2的物质的量为0.002 mol，根据化学方程式：N2H4·H2O＋2I2===N2＋4HI＋H2O可计算出所配制的250 mL水合肼溶液含有N2H4·H2O的物质的量为0.002 mol×÷2＝0.01 mol，其质量为0.01 mol×50 g/mol＝0.5 g，则馏分中水合肼的质量分数为10%。

答案：(1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

(2)D　如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中，反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化

(3)250 mL容量瓶、胶头滴管

(4)HCO＋H＋===H2O＋CO2↑

(5)10%

11．(2017·郑州联考)陨铁的主要成分是：四氧化三铁、铁、镍、硅酸钠等。某化学小组用陨铁为原料制备NiOOH、Na2FeO4的工艺流程如图

已知：①铁和镍同属于铁系元素，镍性质与铁相似，能与酸反应。

②Ni2＋在酸性环境较稳定，不易被氧化，在碱性环境易被氧化。

③Fe2＋、Fe3＋、Ni2＋开始形成沉淀和沉淀完全的pH分别为：7.6～9.6；2.7～3.7；8.5～9.5

(1)陨铁酸化过程所用的酸是________，固体A的用途：________(写一种即可)；

(2)检验滤液1中Fe2＋所用试剂为________________________________________________________________________；

(3)在第④步加NaOH调节溶液pH的范围应为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

(4)第⑤步离子反应方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

第⑦步离子反应方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

(5)整个工艺流程中可以循环使用的物质有________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：根据陨铁的主要成分，结合制备NiOOH、Na2FeO4的工艺流程图，第①步酸化，应使用盐酸，不会为后续步骤引入杂质离子，发生酸化的离子方程式有Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Ni＋2H＋===Ni2＋＋H2↑、SiO＋2H＋===H2SiO3↓，第②步通Cl2，就是把Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液A中主要是Fe3＋和Ni2＋，第③步加热H2SiO3生成SiO2和H2O，固体A为SiO2，第④步加入NaOH，使Fe3＋沉淀完全而Ni2＋不开始形成沉淀，应调节溶液pH的范围3.7～8.5，滤液2中主要为Ni2＋，沉淀2为Fe(OH)3，第⑤步碱性条件下氧化Ni2＋，离子反应方程式为2Ni2＋＋H2O2＋4OH－===2NiOOH↓＋2H2O，滤液3中主要为Na＋和Cl－，第⑥步浓缩、电解生成NaOH、Cl2和H2，第⑦步Fe(OH)3在碱性条件下被NaClO氧化为Na2FeO4，反应的离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。(1)陨铁酸化过程所用的酸是盐酸，SiO2的用途是用来制备光导纤维；(2)检验滤液1中Fe2＋所用试剂为铁氰化钾溶液或者酸性高锰酸钾溶液；(3)在第④步加NaOH调节溶液pH的范围应为3.7～8.5；(4)第⑤步离子反应方程式为：2Ni2＋＋H2O2＋4OH－===2NiOOH↓＋2H2O；第⑦步离子反应方程式为：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O；(5)整个工艺流程中可以循环使用的物质有NaOH、Cl2。

答案：(1)盐酸　光导纤维(合理即可)

(2)铁氰化钾溶液或酸性高锰酸钾溶液

(3)3.7≤pH<8.5

(4)2Ni2＋＋H2O2＋4OH－===2NiOOH↓＋2H2O

2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O

(5)NaOH、Cl2

12．煤炭在我国占据了最主要能源的地位，煤中含有大量的硫元素，燃烧后会释放出大量的二氧化硫气体。

Ⅰ.煤炭中的硫主要以黄铁矿(FeS2)形式存在，可用下列方法脱硫：

(1)用氢气脱除黄铁矿中的硫，其反应原理为FeS2(s)＋2H2(g)Fe(s)＋2H2S(g)　ΔH，该反应的平衡常数K的对数值与温度的关系如图所示，则ΔH________(填“>”或“<”)0，为提高硫的脱除率，可采取的措施有__________________(任写一种)。

(2)在微生物作用下脱硫，其原理如下：

FeS2Fe2＋、SOFe3＋

第一步反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

若脱硫时生成1 mol Fe3＋，则整个过程中消耗O2的体积(标准状况)为________________________________________________________________________。

Ⅱ.脱去燃煤烟气中的SO2有多种方法。

(3)在铝矾土作催化剂、773 K条件下，烟气中的SO2和CO反应生成CO2和S(g)，可利用该反应从烟气中回收硫。反应体系中各组分的物质的量与反应时间的关系如图所示，c代表的物质是________(填化学式)。

(4)用亚硫酸钠溶液吸收烟气中的SO2。常温下，当吸收至溶液pH＝8时，吸收液中由水电离出的c(OH－)＝________，相关粒子浓度关系正确的是________(填字母)。

a．c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－)

b．c(Na＋)＝2c(SO)＋2c(HSO)＋2c(H2SO3)

c．c(SO)>c(OH－)>c(Na＋)>c(H＋)

解析：Ⅰ.(1)由题图可知，随温度升高，平衡常数K的对数值增大，则该反应为吸热反应，即ΔH>0。升高温度有利于平衡正向移动，硫的脱除率提高；增大氢气的浓度也可提高硫的脱除率。(2)第一步反应中反应物为FeS2、O2和H2O，生成物中有Fe2＋、SO，配平得：2FeS2＋7O2＋2H2O2Fe2＋＋4SO＋4H＋。第二步反应的离子方程式为4H＋＋4Fe2＋＋O24Fe3＋＋2H2O，由第一步反应和第二步反应可得关系式：4FeS2～14O2～4Fe2＋、4Fe2＋～O2～4Fe3＋，则生成1 mol Fe3＋消耗O2的物质的量为 mol＋ mol＝ mol，消耗的O2在标准状况下的体积为 mol×22.4 L·mol－1＝84 L。

Ⅱ.(3)由题给条件可得反应SO2(g)＋2CO(g)===2CO2(g)＋S(g)。由题图可知，a、b是反应物，c、d是生成物，根据CO2和S在方程式中的化学计量数的关系知，c代表SO2。(4)常温下，当溶液pH＝8时，溶液中c(H＋)＝10－8 mol·L－1，c(OH－)＝＝10－6 mol·L－1。所得吸收液为NaHSO3和Na2SO3的混合液，故由水电离出的c(OH－)＝10－6 mol·L－1。根据电荷守恒知，a项正确；b项所给等式是Na2SO3溶液中的物料守恒式，b项错误；所得吸收液中c(Na＋)最大，c项错误。

答案：Ⅰ.(1)>　升高温度(或其他合理答案)

(2)2FeS2＋7O2＋2H2O2Fe2＋＋4SO＋4H＋　84 L

Ⅱ.(3)CO2

(4)1×10－6 mol·L－1　a