非選擇題專項(xiàng)練(四)1.2020年我國(guó)“奮斗者”號(hào)載人潛水器成功進(jìn)行萬(wàn)米海試。制造潛水器載人球艙的鈦合金中含鈦、鐵、鎳、鉑等十幾種元素,具有高強(qiáng)度、高韌性的特性。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)基態(tài)Ti原子的核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有 種。TiF4的熔點(diǎn)(377℃)遠(yuǎn)高于TiCl4(-24.12℃)的原因是 。?(2)鄰二氮菲()中N原子可與Fe2+通過(guò)配位鍵形成橙紅色鄰二氮菲亞鐵離子,利用該反應(yīng)可測(cè)定Fe2+濃度,該反應(yīng)的適宜pH范圍為2~9,試解釋選擇該pH范圍的原因:? 。?(3)Ni與Cu的第二電離能:Ni (填“>”或“<”)Cu。含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過(guò)螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Ni2+與EDTA形成的螯合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,1個(gè)該配合物中通過(guò)螯合作用形成的配位鍵有 個(gè),其中提供孤電子對(duì)的原子為 (寫元素符號(hào))。?(4)以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,叫做原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。氯鉑酸鉀(K2PtCl6,相對(duì)分子質(zhì)量為486)的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞中部分[PtCl6]2-、K+的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為[PtCl6]2-(0,0,0),(0.25,0.75,0.25),(0.75,0.25,0.25),其中A、B分別代表K+的位置。找出距離[PtCl6]2-(0,0,0)最近的K+: (用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,若實(shí)驗(yàn)測(cè)得氯鉑酸鉀的密度是dg·cm-3,則A、B兩個(gè)K+的距離為 pm(列出計(jì)算式即可)。?2.某含鈷礦石的主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、MgO、CaO和SiO2等。由該礦石粉制備CoC2O4固體的方法如圖所示(部分催化劑已略)。已知金屬離子沉淀的pH如表所示:金屬離子Fe3+Mg2+Ca2+Co2+
開始沉淀時(shí)1.58.99.87.4完全沉淀時(shí)2.810.912.39.4(1)Co2O3溶于濃硫酸,生成Co2+和一種可使帶火星的木條復(fù)燃的氣體,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:? 。?列舉沉淀1所含主要成分的一種用途? 。?(2)向溶液1中加入NaOH溶液,將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,應(yīng)調(diào)節(jié)pH范圍為 。?(3)向溶液2中加入NaF溶液除去鈣、鎂離子,已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11,Ksp(CaF2)=1.05×10-10,則溶液3中c(Ca2+)=1.0×10-5mol·L-1時(shí),c(Mg2+)= mol·L-1。?(4)向溶液3中加入氨水和過(guò)氧化氫溶液,將Co2+轉(zhuǎn)化為[Co(NH3)6]3+。配平下列離子方程式: Co2++ H2O2+ NH3 [Co(NH3)6]3++ 。?(5)溶液4中,若將1mol[Co(NH3)6]3+全部轉(zhuǎn)化為CoC2O4沉淀,需要消耗(NH4)2C2O4 mol。?3.亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效氧化劑和優(yōu)質(zhì)漂白劑,可由ClO2為原料制取。實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置制備亞氯酸鈉(夾持裝置略),并利用滴定法測(cè)定所制亞氯酸鈉的純度。已知:①ClO2的沸點(diǎn)為11℃,極易溶于水,濃度過(guò)高時(shí)易分解爆炸;②2NaOH+H2O2+2ClO22NaClO2+O2+2H2O。(1)裝置A中儀器a的名稱為 ,產(chǎn)生ClO2的化學(xué)方程式為 。?(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要持續(xù)通入稀有氣體,目的是 。?(3)裝置B的作用是 。?(4)裝置C中用冰水浴冷卻的目的是 。?(5)測(cè)定亞氯酸鈉含量的實(shí)驗(yàn)步驟:①稱取亞氯酸鈉樣品5.0g放入小燒杯中,加入適量蒸餾水和過(guò)量的KI晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng),將所得混合液配成500mL待測(cè)溶液。②移取10.00mL待測(cè)溶液放入錐形瓶中,加幾滴淀粉溶液,用0.10mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為40.00mL。(已知:Cl+4I-+4H+2H2O+2I2+Cl-,I2+2S22I-+S4)。①達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為 ;正確判斷滴定終點(diǎn)后,仰視讀數(shù),會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果 (填“偏高”或“偏低”)。?②該樣品中NaClO2的純度為 。?4.G是一種新型香料的主要成分之一,其結(jié)構(gòu)中含有三個(gè)六元環(huán)。G的合成路線如圖所示(部分產(chǎn)物和部分反應(yīng)條件略去)。
已知:①RCHCH2+CH2CHR'CH2CH2+RCHCHR';②B中核磁共振氫譜圖顯示分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;③D和F是同系物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)的化學(xué)名稱為 。?(2)BC的化學(xué)方程式為? 。?(3)EH的反應(yīng)類型為 ,F分子中含氧官能團(tuán)名稱是 。?(4)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。?(5)同時(shí)滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有 種。?①苯環(huán)上有兩個(gè)取代基;②與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);③可以發(fā)生水解反應(yīng)。其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng),且核磁共振氫譜為5組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。?(6)參照上述合成路線,設(shè)計(jì)由丙烯制取的最佳合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)。5.合理利用溫室氣體是當(dāng)前能源與環(huán)境研究的熱點(diǎn)。(1)CH4-CO2催化重整可以得到合成氣(CO和H2),其工藝過(guò)程中涉及如下反應(yīng):反應(yīng)①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1
反應(yīng)②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1反應(yīng)③CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g) ΔH3=-36.0kJ·mol-1反應(yīng)④O2(g)+H2(g)H2O(g) ΔH4=-241.8kJ·mol-1則ΔH1= kJ·mo1-1。?一定條件下,向容積為V的密閉容器中通入CH4、CO2各1.0mol及少量O2,測(cè)得不同溫度下反應(yīng)平衡時(shí)各產(chǎn)物產(chǎn)量如圖所示。1100K時(shí),CH4與CO2的轉(zhuǎn)化率分別為90%和95%,圖中曲線a代表產(chǎn)物 。當(dāng)溫度高于900K時(shí),H2O的含量隨溫度升高而下降的主要原因是 ?? 。?(2)工業(yè)上將CO2轉(zhuǎn)化為燃料CH4,可發(fā)生反應(yīng):反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH1反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mo1-1將1molCO2和4molH2充入2L剛性密閉容器中,反應(yīng)相同時(shí)間,溫度對(duì)CO2轉(zhuǎn)化率和催化劑選擇性的影響如圖所示。(注:催化劑的選擇性是指發(fā)生反應(yīng)的CO2轉(zhuǎn)化為CH4或CO的百分比)圖1圖2ΔH1 (填“>”“<”或“=”)0。350℃時(shí),反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)為 。不改變投料,若容器容積可變化,為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH4的平衡產(chǎn)率,選擇最佳反應(yīng)條件為 (填字母)。?A.350℃、低壓
B.350℃、高壓C.500℃、低壓D.500℃、高壓參考答案非選擇題專項(xiàng)練(四)1.答案(1)12 TiF4晶體為離子晶體,TiCl4晶體為分子晶體(2)當(dāng)H+濃度較高時(shí),鄰二氮菲中的N優(yōu)先與H+形成配位鍵,導(dǎo)致與Fe2+配位能力減弱;當(dāng)OH-濃度較高時(shí),OH-與Fe2+反應(yīng),也會(huì)影響與鄰二氮菲配位(3)< 6 N、O(4)(0.25,0.25,0.25) ×1010解析(1)基態(tài)Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2,s軌道有一種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),p軌道有三種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),d軌道有五種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),因基態(tài)Ti原子的3d軌道上只有兩個(gè)電子,則有兩種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),因此基態(tài)Ti原子的核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共有12種;TiF4晶體為離子晶體,TiCl4晶體為分子晶體,所以TiF4的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于TiCl4的熔點(diǎn)。(2)當(dāng)H+濃度較高時(shí),鄰二氮菲中的N優(yōu)先與H+形成配位鍵,導(dǎo)致與Fe2+配位能力減弱;當(dāng)OH-濃度較高時(shí),OH-與Fe2+反應(yīng),也會(huì)影響與鄰二氮菲配位,所以適宜pH范圍為2~9。(3)Ni與Cu的第二電離能:Ni
