1、大题规范练(五)(分值：43 分，建议用时：25 分钟)非选择题：共 43 分。每个试题考生都必须作答。26(14 分) 某学习小组的同学拟利用碘化亚铁与碳酸氢钠的反应来制备高纯度的碘化钠晶体。回答下列问题： 【导学号：97184378】(1)碘化亚铁溶液的制备：将碘和铁粉按物质的量之比在 之间配料，11.50 11.20加入三颈烧瓶中(如图) ，然后加入适量水，并向装置中持续通入 N2，在4060 下搅拌反应 3050 min。待反应完成，检验出反应液中不含碘单质后，过滤即制得碘化亚铁溶液。配料中铁粉过量的目的是_；持续通入 N2 的目的是_。检验反应液中不含碘单质的方法是_。(2)碘化钠溶
2、液的制备：将制备好的碘化亚铁溶液加入到碳酸氢钠溶液中，控制碘化亚铁与碳酸氢钠的物质的量之比在 之间，在 80100 12.20 11.98下搅拌反应 3050 min，反应生成碘化钠及碳酸亚铁等。该反应的化学方程式为_。(3)碘化钠的提纯与结晶：除去碘化钠溶液中 HCO 的方法是 3_。从碘化钠溶液获得碘化钠晶体(20 时溶解度为 179 g/100 g 水，100 时溶解度为 302 g/100 g 水)的操作方法是_。(4)碘化钠晶体纯度的测定：该小组同学称取制得的碘化钠晶体 18.1 g，溶于水后加入 50 mL 2.5 molL1 AgNO3 溶液，过滤、干燥，称得沉淀的质量为28.2
3、 g。则碘化钠晶体的纯度为_。(杂质不参与反应，结果保留至小数点后两位)【思路分析】 本实验先用碘和铁粉按一定物质的量之比制备碘化亚铁，再将碘化亚铁溶液加入到碳酸氢钠溶液中制备碘化钠。结合题给信息和实验操作注意事项进行解答即可。【解析】 (1)该装置用来制备碘化亚铁，配料中铁粉过量的目的是使碘充分反应以提高其利用率；空气中的氧气能将 I 氧化成 I2，故持续通入 N2的目的是防止生成的 I 被氧化。淀粉遇碘变蓝可用于检验碘单质，具体方法为：取少量溶液于试管中，加入淀粉溶液(及少量稀硫酸)，溶液不变蓝色，说明已不含 I2。(2)碘化亚铁与碳酸氢钠反应生成碘化钠及碳酸亚铁，根据质量守恒可知产物还有
4、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为 FeI22NaHCO 3FeCO32NaI CO 2H 2O。= = = = = = = =80 100 (3)考虑到 HCO 与酸反应生成二氧化碳和水，同时不引入新杂质，可向 3(2)中的滤液中加入稍过量的 HI 溶液，再微热即可除去 HCO 。根据信息 3“20 时溶解度为 179 g/100 g 水，100 时溶解度为 302 g/100 g 水” ，从碘化钠溶液中获得碘化钠晶体应采用降温结晶，操作方法为：蒸发浓缩至表面出现晶膜，冷却结晶并干燥。 (4)由题意可知生成碘化银沉淀的质量为 28.2 g，物质的量为0.12 mol，根据关系式： NaIAg
5、I,18.1 g 碘化钠晶体中含碘28.2 g235 gmol 1化钠的质量为 0.12 mol150 gmol1 18 g，则碘化钠晶体的纯度为100%99.45% 。18 g18.1 g【答案】 (14 分)(1)使碘充分反应以提高其利用率(1 分) 防止生成的 I被氧化(1 分) 取少量溶液于试管中，加入淀粉溶液(及少量稀硫酸)，溶液不变蓝色，说明已不含 I2(2 分) (2)FeI22NaHCO 3 FeCO32NaICO 2H 2O(3 分)= = = = = = = =80 100 (3)向溶液中加入稍过量的 HI 溶液，再微热(2 分)蒸发浓缩至表面出现晶膜，冷却结晶并干燥(2
6、分)(4)99.45%(3 分)27(15 分) 铜、硫的单质及其化合物在生产、生活中应用广泛，辉铜矿(主要成分是 Cu2S)是冶炼铜和制硫酸的重要原料。 【导学号：97184379】(1)已知：2Cu 2S(s)3O 2(g)=2Cu2O(s)2SO 2(g) H768.2 kJmol 12Cu 2O(s)Cu 2S(s)=6Cu(s)SO 2(g) H116.0 kJmol 1则 Cu2S(s)O 2(g)=2Cu(s)SO 2(g) H_ 。(2)利用化石燃料开采、加工过程中产生的 H2S 废气可制取氢气，既廉价又环保，若得到 56 L(标准状况 )氢气，则转移的电子数为 _。(3)上述
7、冶炼过程中会产生大量的 SO2，回收处理 SO2，不仅能防止环境污染，而且能变害为宝，回收处理的方法之一是先将 SO2 转化为 SO3，然后再转化为 H2SO4。450 时，某恒容密闭容器中存在反应：2SO 2(g)O 2(g) 2SO3(g) H0，下列事实能表明该反应达到平衡的是_(填字母序号)。A容器内气体密度不变BO 2、SO 3 的消耗速率之比为 12Cn(SO 2)n(O 2)n(SO 3)212D容器内压强不再发生变化450 、0.1 MPa 下，将 2.0 mol SO2 和 1.0 mol O2 置于 5 L 密闭容器中开始反应，保持温度和容器容积不变， SO2的转化率 (S
8、O2)随着时间(t)的变化如图甲所示，则该温度下反应的平衡常数 K_。若维持其他条件不变，使反应开始时的温度升高到 500 ，请在图甲中画出反应从开始到平衡时 SO2 转化率的变化图像。(4)已知 CuCl2 溶液中，铜元素的存在形式与 c(Cl )的相对大小有关，具体情况如图乙所示(分布分数是指平衡体系中含铜微粒物质的量占铜元素总物质的量的百分比)。若溶液中含铜微粒的总浓度为 a molL1 ，则X 点对应的 c(CuCl )_(用含 a 的代数式表示)。向 c(Cl )1 molL1 的氯化铜溶液中滴入少量 AgNO3 溶液，则浓度最大的含铜微粒发生反应的离子方程式为_。【解析】 (1)根
9、据盖斯定律 得 Cu2S(s)O 2(g)=2Cu(s)SO 2(g)，则 3H 217.4 kJmol 1 。 768.2 kJmol 1 116.0 kJmol 13(2)标准状况下，56 L 氢气的物质的量为 2.5 mol，根据关系式：H 2SH 2可知，每生成 1 mol 氢气转移 2 mol 电子，当生成 2.5 mol 氢气时转移电子的物质的量为 5 mol，即数目为 3.011024。(3)该反应是反应前后气体体积减小的反应，恒容容器中气体总体积不变，反应过程中质量守恒，故无论反应是否达到平衡，气体密度始终不变，不能表明该反应达到平衡，A 错误。O 2是反应物，SO 3是生成物
10、，当 O2、SO 3的消耗速率之比为 12 时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡，B 正确。n(SO2)n(O 2)n(SO 3) 212 不能说明随反应进行物质的量不再变化，不能表明反应达到平衡，C 错误。该反应是反应前后气体体积减小的反应，达到平衡后压强不再改变，可以表明反应达到平衡，D 正确。由图甲可知，平衡时 SO2的转化率为 0.90，根据反应方程式 2SO2(g)O 2(g) 2SO3(g)，可知平衡时 SO2、O 2、SO 3物质的量分别为 0.2 mol、0.1 mol、1.8 mol，容器容积为 5 L，平衡时 SO2、O 2、SO 3物质的量浓度分别为 0.04 molL1
11、 、0.02 molL1 、0.36 molL1 ，则该温度下反应的平衡常数K 4 050；若维持其他条件不变，使反应开始时的温度升高0.3620.0420.02到 500 ，则反应速率加快，达到平衡所需时间变短，但反应放热，转化率减小。(4)溶液中含铜微粒的总浓度为 a molL1 ，X 点时含铜微粒有三种，其中CuCl2、Cu 2 分布分数相等，均为 22%，则 X 点对应的 c(CuCl )(1 22%2)a molL1 0.56a molL1 。根据图像可知 c(Cl )1 molL1 的氯化铜溶液中含量最大的微粒是 CuCl ，其与硝酸银溶液反应的离子方程式为 CuCl Ag =Ag
12、ClCu 2 。【答案】 (15 分)(1)217.4 kJmol1 (2 分)(2)3.011024(写“5 NA”也给分 )(2 分)(3)BD(2 分 ) 4 050(2 分) 如图所示(3 分)(4)0.56a molL 1 (2 分)CuCl Ag =AgCl Cu 2 (2 分)28(14 分) 偏钒酸铵 (NH4VO3)主要用作催化剂、催干剂、媒染剂等。用沉淀法除去工业级偏钒酸铵中的杂质硅、磷的流程如下： 【导学号：97184380】(1)碱溶时，下列措施有利于 NH3 逸出的是_(填字母序号)。a升高温度 b增大压强 c增大 NaOH 溶液的浓度(2)滤渣的主要成分为 Mg3(
13、PO4)2、MgSiO 3，已知 Ksp(MgSiO3)2.410 5 ，若滤液中 c(SiO )0.08 molL 1 ，则 c(Mg2 )_。23由图可知，加入一定量的 MgSO4 溶液作沉淀剂时，随着温度的升高，除磷率下降，其原因是温度升高，Mg 3(PO4)2 溶解度增大和_；但随着温度的升高，除硅率升高，其原因是_(用离子方程式表示)。(3)沉钒时，反应温度需控制在 50 ，在实验室可采取的加热方式为_。(4)探究 NH4Cl 的浓度对沉钒率的影响，设计实验步骤(常见试剂任选)：取两份 10 mL 一定浓度的滤液 A 和 B，分别加入 1 mL 和 10 mL 的 1 molL1 N
14、H4Cl 溶液，再向 A 中加入_mL 蒸馏水，控制两份溶液的温度均为50 、pH 均为 8，由专用仪器测定沉钒率，加入蒸馏水的目的是_。(5)偏钒酸铵本身在水中的溶解度不大，但在草酸(H 2C2O4)溶液中因发生氧化还原反应而溶解，同时生成络合物(NH 4)2(VO)2(C2O4)3，该反应的化学方程式为_。【思路分析】 该流程目的是用沉淀法除去工业级偏钒酸铵中的杂质硅、磷，提纯偏钒酸铵。根据影响化学平衡移动的因素、沉淀溶解平衡规律结合图像和水解规律解答(1)、(2) 。实验设计时，为研究某单一因素的影响排除其他因素干扰，通常设定其他因素相同，据此解答(4)。根据氧化还原反应规律和得失电子数
15、相等写出(5)的化学方程式。【解析】 (1)铵盐与碱反应生成氨气，氨气极易溶于水，升高温度和增大NaOH 溶液的浓度均有利于 NH3逸出，增大压强不利于氨气逸出，故选ac。(2)由题意可知滤液是 MgSiO3的饱和溶液，根据溶度积规则 c(Mg2 ) molL1 310 4 molL1 。考虑到离子的KspMgSiO3cSiO23 2.410 50.08水解是吸热过程，温度升高时促进 Mg2 水解生成 Mg(OH)2，除磷率下降；硅酸是弱酸，温度升高时，促进 SiO 水解：23SiO 2H 2O H2SiO32OH (或23 = = = = = SiO 3H 2O H4SiO42OH )，除硅
16、率升高。23 = = = = = (3)反应温度需控制在 50 ，小于水的沸点，在实验室可采取的加热方式为水浴加热。(4)控制 NH4Cl 的浓度对沉钒率的影响时，需设定单一变量，A、B 中溶液体积应相等，故还需向 A 中加 9 mL 蒸馏水；加入蒸馏水的目的是排除其他因素干扰，使两份溶液总体积相等，便于比较。(5)根据信息可知反应物偏钒酸铵中 V 元素化合价为 5 价，产物(NH 4)2(VO)2(C2O4)3中 V 元素化合价为4 价，化合价降低，故草酸被氧化，C 元素化合价应升高，产物为 CO2，根据得失电子守恒和质量守恒可得该反应的化学方程式为 2NH4VO34H 2C2O4=(NH4)2(VO)2(C2O4)32CO 24H 2O。【答案】 (14 分)(1)ac(2 分)(2)310 4 molL1 (2 分) 促进 Mg2 水解生成 Mg(OH)2(2 分) SiO 2H 2O H2SiO32OH (或23 = = = = = SiO 3H 2O H4SiO42OH )(2 分)23 = = = = = (3)水浴加热(1 分)(4)9(1 分) 使两份溶液总体积相等，便于比较 (2 分 )(5)2NH4VO34H 2C2O4=(NH4)2(VO)2(C2O4)32CO 24H 2O(2 分)
