1、- 1 -非选择题标准练(三)满分 43 分,实战模拟,20 分钟拿到高考主观题高分!可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5Fe-56 Cu-641.(15 分)焦亚硫酸钠(Na 2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某化学研究小组采用图 1 装置(实验前已除尽装置内的空气)制取 Na2S2O5,装置中有 Na2S2O5晶体析出,发生的反应为 Na2SO3+SO2 Na2S2O5(1)装置中产生气体的化学方程式为_。(2)要从装置中获得已析出的晶体,需要用到的玻璃仪器有_。装置用于处理尾气,可选用的合理装置(夹持
2、仪器已略去)为_(填序号)。(3)现将 0.5 mol Na2S2O5溶解于水配成 1 L 溶液,该溶液 pH=4.5。溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图 2。- 2 -(4)写出 Na2S2O5溶解于水的化学方程式:_;当溶液 pH 小于 1 后,溶液中 H2SO3的浓度减小,其原因可能是_。(5)葡萄酒常用 Na2S2O5作抗氧化剂。1.90 g Na 2S2O5最多能还原_mL O 2(标准状况)。(6)检验 Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是_。【解析】(1)由装置中发生的反应可知,装置中产生的气体为 SO2,亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水,反应方程式为 N
3、a2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2+H 2O。(2)从装置中获得已析出的晶体,应采取过滤操作,过滤操作需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯。a 装置不能吸收二氧化硫,所以无法实现实验目的,故 a 错误;b 装置 SO2在食盐水中的溶解度不大,其吸收二氧化硫能力较差,故 b 错误;c 装置中氢氧化钠与二氧化硫反应,可以吸收,且防止倒吸,故 c 正确;高锰酸钾溶液能吸收二氧化硫,但 d 装置不能防倒吸,故 d 错误;e 装置可以吸收二氧化硫,但应将导管伸入氨水中且该装置为密闭环境,装置内压强增大易产生安全事故,故 e 错误。(4)根据图可知,pH=4.5 时,溶液中主要以亚硫酸氢根离子
4、的形式存在,所以水解方程式为Na2S2O5+H2O 2NaHSO3,当溶液 pH 小于 1 后,主要以亚硫酸形成存在,但亚硫酸不稳 定,易分解生成二氧化硫或亚硫酸被氧化也会导致浓度小。(5)1.90 g Na2S2O5的物质的量为 mol=0.01 mol,用 Na2S2O5作抗氧化剂,能被 氧化成 Na2SO4,根据电子得失守恒可知关系式 Na2S2O5O 2,所以能还原的氧气的物质的量为 0.01 mol,其体积为 224 mL。(6)Na2S2O5中 S 的化合价为+4 价,因此会被氧化为+6 价,即晶体在空气中易被氧化为 Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可,实
5、验方案为取少量 Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解;滴加足量盐酸,振荡;再滴入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则该晶体已被氧化。答案:(1)Na 2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2+H 2O(2)玻璃棒、漏斗、烧杯 c(4)Na2S2O5+H2O 2NaHSO3 亚硫酸不稳定,易分解生成二氧化硫,或亚硫酸被氧化(5)224(6)取少量 Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解;滴加足量盐酸,振荡;再滴入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,说明该晶体已被氧化2.(15 分)下面是对铜及其化合物相关性质的研究。(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:- 3 -实验步骤 实验现象将
6、打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的 CuCl2中。产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变为无色反应结束后分离 出溶液备用红色 固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿空气中一段时间后固体由红色变为绿色视其主要成分为 Cu2(OH)2CO3按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)置换反应:_;化合反应:_。(2)碘化亚铜可作催化剂、饲料添加剂等,是难溶于水的固体。铜可以与氢碘酸发生置换反应得到氢气,试从离子浓度对离子反应方向影响的角度解释此反应能够发生的原因:_,CuSO4溶液也能使淀粉 KI 试纸变蓝,用离子方程式说明其原理:_。(3)纳米氧化亚铜是一种具有良好光电效
7、应的材料,工业上制备它的方法之 一是先向 KOH 溶液中加入一定量的 CuSO4溶液,再加入一定量的肼(N 2H4),加热并保持反应体系的温度在 90,反应完全后,分离、洗涤、真空干燥得到固体样品。检验反应混合体系内纳米 Cu2O 已经生成的实验方法的名称是_,干燥时要“真空”的原因是_。完成下面的反应方程式:_CuSO4+_N2H4+_KOH _Cu2O+_N2+_K2SO4+_。(4)由 Cu2O 和 Cu 组 成的混合物的质量为 1.76 g,与足量的稀硝酸充分反应后得到标准状况下的 NO 气体224 mL,则混合物中 Cu2O 的质量分数为_(保留小数点后 1 位)。【解析】(1)将打
8、磨过的铝片放入氯化铜溶液中,析出红色固体,说明铝与氯化铜反应,铜被置换出来,同时生成氯化铝,该反应为置换反应,反应方程式为 2Al+3CuCl2 3Cu+2AlCl3,即 2Al+3Cu2+ 2Al3+3Cu;红色的铜放在潮湿的空气中变为绿色,是因为与氧气、二氧化碳、水共同作用生成了铜锈(碱式碳酸铜),该反应为化合反应,反应方程式为 2Cu+O2+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3。(2)根据题给信息,铜可以与氢碘酸发生置换反应得到氢气,生成难溶于水的碘化亚铜,促进反应正向进行,CuSO4溶液能使淀粉 KI 试纸变蓝,说明铜离子氧化 I-为 I2,本身被还原生成碘化亚铜,结合原子守恒、电子
9、守恒和电荷守恒配平离子方程式为 2Cu2+4I- 2CuI+I 2。- 4 -(3)检验纳米 Cu2O,即检验混合体系是否具有丁达尔效应,干燥时要“真空”的原因是 Cu2O 具有还原性,干燥时能被空气中的氧气氧化。CuSO 4+N2H4+KOH Cu2O+N2+K2SO4+H2O,铜元素化合价由+2 价变化为+1 价,氮元素化合价由-2 价变化为 0价,电子转移总数为 4,则配平化学方程式为 4CuSO4+N2H4+8KOH 2Cu2O+N2+4K2SO4+6H2O。(4)产生一氧化氮气体的物质的量为 0.01 mol,设含铜的物质的量为 xmol,氧化亚铜的物质的量为 ymol,则解得 x=
10、0.005,y=0.01,w(Cu2O)= 100%=81.8%。答案:(1)2Al+3Cu 2+ 2Al3+3Cu2Cu+O2+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3(2)由于 CuI 难溶于水,使得生成物中的离子浓度减小有利于反应向右进行 2Cu 2+4I- 2CuI+I 2(3)丁达尔效应 Cu 2O 具有还原性,干燥时能被空气中的氧气氧化4 1 8 2 1 4 6H 2O(4)81.8%【加固训练】(1)用铜与浓硫酸反应制取硫酸铜,实验装置如图所示。A 中装置体现了浓硫酸的哪些性质?_;装置中导管 B 的作用你认为可能是(写出一种)_。(2)为符合绿色化学的要求,某同学进行如下设计:将
11、铜粉在_(填仪器名称)中反复灼烧,使铜与空气 充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应,反应后溶液经过_、_、过滤、洗涤、干燥,即可得到产品 CuSO45H2O 晶体,干燥时需要控制温度小于 100,若温度过高,则会导致_。(3)探究小组用滴定法测定某胆矾晶体中 CuSO4的含量。取 ag 样品配成 100 mL 溶液,每次取 20.00 mL,消除干扰离子后,用 cmolL-1的 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗 EDTA 溶液 6 mL。滴定反应如下:Cu2+H2Y2- CuY2-+2H+写出计算 CuSO4质量分数的计算式 =_;下列操作会导致 CuSO4含量的测定结
12、果偏低的是_(填字母序号)。a.用样品溶液润洗锥形瓶b.滴定终点时俯视读数c.滴定终 点时滴定管尖嘴中有气泡- 5 -(4)常温下 CuSO4溶液中 Cu2+水解的离子方程式为_。已知该反应的平衡常数 K=5.010-9,则常温下 Cu(OH)2的 Ksp=_。【解析】(1)A 装置中铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H 2O,A 中装置体现了浓硫酸的酸性和强氧化性;根据装置图可知,导管 B 可以平衡试管内外的压强,同时若 C 的导管堵塞时可以防止装置发生爆炸,另外拆除装置前从 B 管口向 A 鼓气可使二氧化硫被全部吸
13、收。(2)高温灼烧固体应在坩埚中进行,从硫酸铜溶液中得到硫酸铜晶体可以将硫酸铜溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,即可得到产品 CuSO45H2O 晶体,CuSO 45H2O 晶体中的结晶水容易失去,所以干燥需要控制温度小于 100。(3)取 ag 试样配成 100 mL 溶液,每次取 20.00 mL,消除干扰离子后,用 cmolL-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗 EDTA 溶液 6 mL。滴定反应如下:Cu 2+H2Y2- CuY2-+2H+,铜离子物质的量和标准液物质的量相同=cmolL -1610-3L=6c10-3mol,依据元素守恒得到:则 20 m
14、l 溶液中含有的 CuSO45H2O 物质的量为 6c10-3mol;100 ml 溶液中含 6c10-3mol5=3c10-2mol;所以 CuSO4质量分数的表达式=100%;用样品溶液润洗锥形瓶,导致待测溶液中溶质增大,导致测定结果偏高,故 a错误;滴定终点时俯视滴定管读数说明消耗标准液读数偏小,结果偏低,故 b 正确;滴定终点时滴定管尖嘴中有气泡,导致标准溶液体积减小,结果偏低,故 c 正确。(4)常温下 CuSO4溶液中 Cu2+水解生成氢氧化铜和氢离子,反应的离子方程式为:Cu 2+2H2O Cu(OH)2+2H+,依据平衡常数概念列式计算, K= = = = =2.010-20。
15、答案:(1)酸性和强氧化性 安全管 平衡压强 防止倒吸 若连接 C 装置导气管堵塞时防止装置爆炸 拆除装置前,从 B 口向 A 中鼓气使生成的二氧化硫被完全吸收(任写一种即可)(2)坩埚 蒸发浓缩、冷却结晶 CuSO 45H2O 晶体失去部分结晶水- 6 -(3) 100% bc(4)Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+2.010-203.(13 分)甲醇是一种重要的可再生能源。(1)已知 2CH4(g)+O2(g) 2CO(g)+4H2(g) H=akJmol-1CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H=bkJmol-1试写出由 CH4和 O2制取甲醇的热化学方程式_。(2)还可通
16、过下列反应制甲醇:CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)。甲图是反应时 CO 和 CH3OH(g)的浓度随时间的变化情况。从反应开始到反应平衡,用 H2表示反应速率 v(H2)=_。(3)在一容积可变的密闭容器中充入 10 mol CO 和 20 mol H2,CO 的平衡转化率随温度(T)、压强( p)的变化如乙图所示。下列说法能判断该反应达到化学平衡状态的是_(填字母)。A.H2的消耗速率等于 CH3OH 的生成速率的 2 倍B.H2的体积分数不再改变C.体系中 H2的转化率和 CO 的转化率相等D.体系中气体的平均摩尔质量不再改变- 7 -比较 A、B 两点压强大小 pA_pB(填“” “c(C )c(HC )c(OH-)c(H+)。答案:(1)2CH 4(g)+O2(g) 2CH3OH(g) H=(a+2b)kJmol-1(2)0.15 molL-1min-1(3)B、D c(C )c(HC )c(OH-)c(H+)【方法规律】盖斯定律的计算技巧
