1、1非选择题专项练(三)26.某兴趣小组设计用铁粉将 NO 还原为 N2(同时生成 FeO)。已知：浓硝酸可氧化 NO；NaOH 溶液能吸收 NO2，不吸收 NO。(1)装置 A 中反应的离子方程式是_。(2)装置的连接顺序为：a( )( )( )( )( )( )( )( )d.已知：硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为54.1 ，沸点为 69.1 ，易水解产生大量白雾；易分解：SO 2Cl2=SO2Cl 2，催化合成硫酰氯的实验装置如下图(夹持装置已省略)回答下列问题：(3)仪器 B 的名称是_仪器 B 冷却水的进口为_(填“a”或“b”)活性炭的作用是_。(4)装置 D 除干燥气体外，另一个
2、作用是_。若缺少 D，则硫酰氯会水解，该反应的化学方程式是_。(5)C 装置的作用是_。为了防止硫酰氯分解，某同学建议将收集器 A 放在_中冷却。解析：.根据实验原理利用 NO 被灼热的铁粉还原为 N2，同时生成 FeO，所以首先应制备纯净的干燥的 NO，利用铜与稀硝酸反应生成 NO，由于硝酸具有挥发性，所以制得的2NO 中会混有硝酸和水蒸气气体，则先通过装置 D 除去挥发出的 HNO3等酸性气体，然后再通过 F 干燥，得到纯净的干燥的 NO 进入 E 中与铁粉反应，最后处理多余的 NO，又因为 NaOH溶液不与 NO 反应，而浓硝酸可氧化 NO 生成 NO2，所以最终先通过 B 氧化 NO，
3、后再通过 C吸收。(1)装置 A 中铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O。(2)根据以上分析，先制备 NO除硝酸气体 3除水蒸气氧化铁粉氧化多余的 NONaOH 溶液吸收，所以上述装置接口的连接顺序为afejihg(或 gh)bcd。.(3)根据装置图，仪器 B 为球型冷凝管，根据采用逆流的冷凝效果好，所以冷凝管中的冷却水进口为 a，活性炭作催化剂。(4)D 装置的浓硫酸用来干燥气体，防止硫酰氯水解，同时还可以通过观察气泡控制气体流速；若无 D，硫酰氯水解为硫酸和盐酸。化学方程式为：SO 2Cl22H 2O=H2SO42HCl。(5)SO 2Cl2易分解
4、放出 SO2和 Cl2，C 装置中的碱石灰可以吸收 SO2和 Cl2，防止空气污染；为了防止硫酰氯分解，可将收集器 A 放在冰水中冷却。答案：(1)3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O 3(2)f e j i h g(或 g h) b c(3)球形冷凝管 a 催化剂(4)通过观察气泡控制气流速度(或比例)SO2Cl22H 2O=H2SO42HCl(5)吸收 SO2和 Cl2，防止空气污染 冰水浴27CoCl 26H2O 是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿主要成分为 Co2O3、Co(OH)3，还含少量 Fe2O3、Al 2O3、MnO 等制取 CoCl26H2O 的工艺流程如下：
5、已知：浸出液含有的阳离子主要有 H 、Co 2 、Ca 2 、Mg 2 、Fe 2 、Mn 2 、Al 3 等；部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表：沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8CoCl 26H2O 熔点 86 ，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至 110120 时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。3(1)写出浸出过程中 Co2O3发生反应的离子方式_。(2)NaClO3的作用是_写出该反应的离子方程式_；若不慎向“浸出液
6、”中加过量 NaClO3时，可能会生成有毒气体是_(填化学式)。(3)加 Na2CO3调 pH 至 5.2 所得沉淀为_。(4)萃取剂对金属离子的萃取率与 pH 的关系如下图。加萃取剂的目的是_；其使用的最佳 pH 范围是(填字母代号)_。A2.02.5 B3.03.5C4.04.5 D5.05.5(5)操作 1 包含 3 个基本实验操作是蒸发、结晶和过滤，制得的 CoCl26H2O 需减压烘干的原因是_。解析：水钴矿中加入盐酸、Na 2SO3后的浸出液含有的阳离子主要有H 、Co 2 、Ca 2 、Mg 2 、Fe 2 、Mn 2 、Al 3 等，加入 NaClO3，可以将 Fe2 氧化得到
7、Fe3 ，然后加入 Na2CO3调 pH 至 5.2，可得到 Fe(OH)3、Al(OH) 3沉淀，过滤后所得滤液中加入 NaF 除去 Ca2 、Mg 2 ，在用萃取剂萃取，得到的溶液中主要含有 CoCl2，为得到CoCl26H2O 晶体，应控制温度在 86 以下，加热时要防止温度过高而失去结晶水，可减压烘干。(1)酸性条件下，Co 2O3和 SO 发生氧化还原反应生成 Co2 、SO ，反应离子23 24方程式为：Co 2O3SO 4H =2Co2 SO 2H 2O。(2)酸性条件下，加入 NaClO3将23 24Fe2 氧化为 Fe3 ，便于调节 pH 转化成氢氧化铁沉淀而除去，反应的离子
8、方程式为ClO 6Fe 2 6H =Cl 6Fe3 3H 2O，若不慎向“浸出液”中加过量 NaClO3时，氯酸 3钠能够氧化氯离子反应生成氯气。(3)“加 Na2CO3调 pH 至 5.2”，目的是除去铁离子、铝离子，将铁离子、铝离子转化为 Fe(OH)3、Al(OH) 3沉淀，过滤除去。(4)根据流程图可知，此时溶液中存在 Mn2 、Co 2 金属离子，由萃取剂对金属离子的萃取率与 pH 的关系可知，调节溶液 pH 在 3.03.5 之间，可使 Mn2 被萃取，并防止 Co2 被萃取。(5)操作 1 包含 3个基本实验操作是蒸发、结晶和过滤，制得的 CoCl26H2O 需减压烘干，目的是降
9、低烘干温度，防止产品分解。4答案：(1)Co 2O3SO 4H =2Co2 SO 2H 2O23 24(2)将 Fe2 氧化成 Fe3 ClO 6Fe 2 6H =Cl 6Fe 3 3H 2O Cl 2 3(3)Fe(OH)3 Al(OH) 3 (4)除去溶液中的 Mn2 B(5)降低烘干温度，防止产品分解28甲醇是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景，其合成反应为 CO(g)2H 2(g) CH3OH(g)。(1)下表列出了一些化学键断裂需要的能量数据，则 CO(g)2H 2(g) CH3OH(g) H_。化学键 HH CO C O HO CHE/kJmol1 436 343 1 076
10、 465 413工业上用天然气为原料合成甲醇，分为两阶段。.制备合成气：CH 4H 2O(g)=CO3H 2。(2)为解决合成气中 H2过量 CO 不足问题，原料气中添加 CO2，发生反应CO2H 2=COH 2O。为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为_。.合成甲醇：实验室进行模拟合成实验。将 1 mol CO 和 2 mol H2通入密闭容器中，测得 CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示：(3)比较 T1、 T2、 T3的大小，并说明理由_。(4)平衡常数 K(b)_K(d)、正反应速率 v(a)_v(b)(均填“大于” “小于”或“等于”)。(5)c 点
11、时反应的压强平衡常数 Kp_(kPa) 2 (用数字表达式表示， Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。(6)a 点时，保持温度不变，将密闭容器的容积压缩到原来的一半，对平衡体系产生的影响是_(填序号)。A c(H2)减少B正反应速率加快，逆反应速率减慢CCH 3OH 的物质的量增加5D重新平衡时 减小c（ H2）c（ CH3OH）ECH 3OH 的体积分数增加解析：(1)根据 H反应物断键吸收的总能量生成物成键放出的总能量1 0762436(3413343465)99 kJmol 1 。.(2)由 CO(g)2H 2(g) CH3OH(g)可以知道，理论上一氧化碳与氢气按
12、 n(CO)n(H2)12 进行反应，由反应 CH4(g)H 2O(g) CO(g)3H 2(g)可以知道 1 mol 甲烷生成 1 mol CO 与 3 mol H2，H 2过量 1 mol，过量的氢气与二氧化碳反应，根据反应 CO2(g)3H 2(g) CH3OH(g)H 2O(g)可以知道 1 mol H2需二氧化碳 mol，所以理论上原料13气中甲烷与二氧化碳体积比为 1 mol mol31。(3) 该反应正反应为放热反应，温度13升高平衡逆向移动，CO 的平衡转化率减小，所以温度由小到大的顺序为 T1T2T3。(4)由于平衡常数为温度的函数，温度不变，平衡常数不变，所以平衡常数 K(
13、b) K(d)；温度高反应速率快，因为 T1T2，所以正反应速率 v(a) v(b)。(5)已知将 1 mol CO 和 2 mol H2通入密闭容器中，一氧化碳的平衡转化率为 35%；计算如下：CO(g) 2H 2(g) CH3OH(g)起始量 1 2 0变化量 0.35 0.7 0.35平衡量 0.65 1.3 0.35平衡分压 0.652.3 1.32.3 0.352.3c 点时反应的压强平衡常数 Kp 2p（ CH3OH）p（ CO） p2（ H2）0.352.30.632.3 1.32.3。(6)针对反应 CO(g)2H 2(g) CH3OH(g)，保持温度不变，将0.350.65(
14、1.32.3104)2 密闭容器的容积压缩到原来的一半，相当于加压过程，平衡右移，氢气的物质的量减少，但浓度增大，所以 c(H2)增大，A 错误；体积变小，各物质浓度增大，正反应速率加快，逆反应速率也加快，B 错误；体积缩小，压强增大，平衡右移，CH 3OH 的物质的量增加，C 正确；将容器的容积压缩到原来的 ，压强增大，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向12移动，CH 3OH 的物质的量增加，浓度增大，氢气的物质的量减少，但浓度增大；故有减小，D 正确；平衡右移 CH3OH 的物质的量增加，CH 3OH 的体积分数积分数增加，c（ H2）c（ CH3OH）6E 正确；正确答案：CDE。答案：(1)99 kJmol 1 (2)31(3)T1T2T3为该反应的正反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO 的平衡转化率减小(4)等于 小于 (5) (6)CDE0.350.65(1.32.3104)2
