非選擇題專(zhuān)項(xiàng)練(三)1.硼及其化合物在材料制造、有機(jī)合成等方面用途非常廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)氨硼烷(H3NBH3)是目前最具潛力的儲(chǔ)氫材料之一。①氨硼烷能溶于水,其原因是?　　　　　　　。?②氨硼烷電池放電時(shí)的總反應(yīng)為H3NBH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。寫(xiě)出負(fù)極的電極反應(yīng)式:　　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀、骨架狀等多種結(jié)構(gòu)形式,圖甲為一種無(wú)限長(zhǎng)單鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,其化學(xué)式為　　　　　　　　　　　　　　;圖乙為硼砂晶體中的陰離子,其中硼原子采取的雜化類(lèi)型是　　　　　　　。?(3)硼氫化鈉是一種常用的還原劑。其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:①該晶體中Na+的配位數(shù)為　　　　　　　。標(biāo)注為“1”的Na+的坐標(biāo)為　　　　　　　　。?②已知硼氫化鈉晶體的密度為dg·cm-3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,則a=　　　　　　　　(用含d、NA的代數(shù)式表示)cm。?2.鋯(40Zr)是現(xiàn)代工業(yè)中重要的金屬原料,具有良好的可塑性,其抗蝕性能強(qiáng)于鈦的抗蝕性能。以鋯英石(主要成分是ZrSiO4,還含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)鋯及其化合物的流程如圖所示:(1)分餾屬于　　　　　　　　(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。?(2)鋯英石　　　　　(填“能”或“不能”)直接用稀鹽酸浸取后再分餾,理由是　?　　　　　　　　。?(3)“高溫氣化”中ZrSiO4發(fā)生反應(yīng)得到ZrCl4的反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　。?(4)流程中ZrCl4與水反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥等操作可獲得ZrOCl2·8H2O,檢驗(yàn)該物質(zhì)是否洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作為? 　。?(5)工業(yè)上使用惰性電極電解K2ZrF6與KCl組成的熔融鹽來(lái)制取金屬鋯。陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　;每轉(zhuǎn)移0.4mole-,理論上陰極增加的質(zhì)量為　　　　。?3.FeCl2是重要的媒染劑和污水處理劑。某?；瘜W(xué)探究團(tuán)隊(duì)查閱有關(guān)資料,在實(shí)驗(yàn)室中用氯苯消氯法制備無(wú)水FeCl2,原理為C6H5Cl+2FeCl32FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,裝置如圖所示(夾持裝置已略去)。已知:Ⅰ.FeCl2、FeCl3不溶于氯苯、二氯苯;Ⅱ.C6H5Cl、C6H4Cl2兩者互溶,不溶于水;沸點(diǎn)分別為132℃、173℃。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)儀器a的名稱(chēng)為　　　　　　　,該儀器　　　(填“能”或“不能”)用于石油的分餾。?(2)該團(tuán)隊(duì)用3.25gFeCl3與過(guò)量氯苯反應(yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將三頸燒瓶中的物質(zhì)倒出,過(guò)濾、洗滌、干燥后得到粗產(chǎn)品,回收濾液中氯苯的方法為　　　　　　　(填操作名稱(chēng))。?(3)經(jīng)討論后,甲、乙兩組用不同方法測(cè)定FeCl3的轉(zhuǎn)化率。①甲組:用0.40mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定錐形瓶?jī)?nèi)的溶液,可選用的指示劑為　　　　　　;若終點(diǎn)時(shí)消耗18.50mLNaOH標(biāo)準(zhǔn)液,則FeCl3轉(zhuǎn)化率為　　　　　　%。?②乙組:將粗產(chǎn)品制成250mL溶液,取出25.00mL,用0.02mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液滴定(已知本實(shí)驗(yàn)條件下,Cl-不參與反應(yīng),KMnO4還原產(chǎn)物為Mn2+)。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為　　　　　　　　　　　　　　　　　,經(jīng)平行實(shí)驗(yàn)測(cè)得平均消耗標(biāo)準(zhǔn)液16.00mL,則甲組測(cè)定結(jié)果　　　　　　(填“高于”或“低于”)乙組測(cè)定結(jié)果。?③某檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)定,經(jīng)數(shù)據(jù)分析測(cè)得FeCl3的轉(zhuǎn)化率為79.95%。與乙組和檢測(cè)機(jī)構(gòu)的測(cè)定結(jié)果對(duì)比,若無(wú)操作失誤,甲組產(chǎn)生較大誤差可能的原因?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?4.石油工業(yè)中利用A(2-甲基-2-丁烯)合成高分子樹(shù)脂H,其合成路線(xiàn)如圖所示:CDC8H8O2　EF已知:Ⅰ.+Ⅱ.請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)G中官能團(tuán)的名稱(chēng)是　　　　　　。?(2)反應(yīng)②、反應(yīng)⑤的反應(yīng)類(lèi)型分別為　　　　　　　、　　　　　　;反應(yīng)②可能的另一種產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為　　　　　　　。?(3)化合物D的名稱(chēng)為　　　　　　　　　　。?(4)G生成H的化學(xué)方程式為?　。?(5)寫(xiě)出以CH3—CHCH—CH3和丙烯為原料制備的合成路線(xiàn)。(其他無(wú)機(jī)試劑任選)5.環(huán)氧乙烷可用于口罩等醫(yī)用品的消毒。工業(yè)上以乙烯為原料利用氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷,涉及如下反應(yīng):Ⅰ.2CH2CH2(g)+O2(g)2　ΔH1=-210kJ?mol-1Ⅱ.CH2CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH2=-1413.0kJ?mol-1已知:環(huán)氧乙烷的選擇性=。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)環(huán)氧乙烷的燃燒熱(ΔH)=　　　　kJ·mol-1。?(2)反應(yīng)Ⅱ在　　　　　　(填“低溫”或“高溫”)下自發(fā)進(jìn)行。?(3)一定條件下,在一密閉容器中只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,達(dá)到平衡后,再壓縮容器容積,環(huán)氧乙烷的產(chǎn)率將　　　　　(填“增大”或“減小”,下同),乙烯的濃度將　　　　　　　　。?(4)在一定溫度和壓強(qiáng)下,為了增大反應(yīng)速率和環(huán)氧乙烷的選擇性,應(yīng)　　　　　　　　　　　。?(5)向一密閉容器中通入2molCH2CH2(g)和1.5molO2(g),乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率、環(huán)氧乙烷的選擇性與溫度或壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。 ①圖中Z代表　　　　　(填“溫度”或“壓強(qiáng)”)。?②M、P兩點(diǎn)正反應(yīng)速率較大的是　　　　(填“M”或“P”)點(diǎn),理由是　?　。?③在a和L2的條件下,達(dá)到平衡時(shí)容器的容積為1L,反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)是　　　　　(結(jié)果精確到0.001)。?參考答案非選擇題專(zhuān)項(xiàng)練(三)1.答案(1)①氨硼烷與水之間可以形成氫鍵　②H3NBH3+2H2O-6e-N+B+6H+(2)[BO2或B　sp2、sp3(3)①8　(1,)?、凇?010解析(1)①氨硼烷能溶于水,是由于氨硼烷分子與水分子之間可以形成氫鍵,增加了分子之間的相互吸引作用。②氨硼烷電池放電時(shí)的總反應(yīng)為H3NBH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。該反應(yīng)中H3NBH3失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),所以負(fù)極的電極反應(yīng)式為H3NBH3+2H2O-6e-N+B+6H+。(2)圖甲是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,由圖可看出,每個(gè)B單元,都有一個(gè)B、一個(gè)O完全屬于這個(gè)單元,剩余的2個(gè)O分別為2個(gè)B單元共用,所以N(B)∶N(O)=1∶(1+2×)=1∶2,所以化學(xué)式為[BO2或B;由圖乙硼砂晶體中陰離子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可看出,[B4O5(OH)4]2-中一部分B原子采用sp3雜化形成兩個(gè)四配位BO4四面體,另一部分B原子采用的是sp2雜化形成兩個(gè)三配位BO3平面三角形結(jié)構(gòu),故其中B原子雜化類(lèi)型為sp2雜化、sp3雜化。(3)①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析,底心Na+周?chē)染嗲易罱腂的個(gè)數(shù)即為Na+的配位數(shù),則該晶體中Na+的配位數(shù)為8。根據(jù)坐標(biāo)原點(diǎn)及標(biāo)注為“1”的Na+的位置,可知該Na+的坐標(biāo)為(1,)。②在一個(gè)晶胞中含有Na+的數(shù)目為6×+4×=4,含有B的數(shù)目為1+8×+4×=4,則根據(jù)晶胞密度公式可知ρ==dg·cm-3,所以該晶胞中a=×1010cm。2.答案(1)物理變化(2)不能　ZrSiO4難溶于鹽酸,后續(xù)依然需要用氯氣和石油焦與鋯英石反應(yīng),重復(fù)操作,浪費(fèi)試劑(3)ZrSiO4+4Cl2+4CZrCl4+SiCl4+4CO(4)取少量最后一次的洗滌液放入試管中,加入適量硝酸酸化的AgNO3溶液,若 無(wú)沉淀產(chǎn)生,則已洗滌干凈(5)2Cl--2e-Cl2↑　9.1g解析根據(jù)工藝流程圖知,在高溫氣化過(guò)程中反應(yīng)物是ZrSiO4、C、Cl2,生成物是ZrCl4、SiCl4和CO,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZrSiO4+4Cl2+4CZrCl4+SiCl4+4CO,分餾出ZrCl4后,ZrCl4與水反應(yīng)生成ZrOCl2·8H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZrCl4+9H2OZrOCl2·8H2O+2HCl,然后ZrOCl2·8H2O再受熱分解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZrOCl2·8H2OZrO2+2HCl+7H2O。(1)分餾是利用互溶液體中各組分沸點(diǎn)的不同將各組分分離的過(guò)程,沒(méi)有新物質(zhì)的生成,故屬于物理變化。(2)由于ZrSiO4難溶于鹽酸,后續(xù)在高溫氣化的過(guò)程中依然需要用氯氣和石油焦與鋯英石反應(yīng),重復(fù)操作,浪費(fèi)稀鹽酸。(3)由題干流程圖可知,高溫氣化中ZrSiO4與C、Cl2發(fā)生反應(yīng)得到ZrCl4和SiCl4,根據(jù)元素守恒可知另一種產(chǎn)物是CO,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZrSiO4+4Cl2+4CZrCl4+SiCl4+4CO。(4)流程中ZrCl4與水反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥等操作可獲得ZrOCl2·8H2O,此時(shí)ZrOCl2·8H2O晶體表面混有雜質(zhì)HCl,故檢驗(yàn)該物質(zhì)是否洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作:取少量最后一次的洗滌液放入試管中,加入適量硝酸酸化的AgNO3溶液,若無(wú)沉淀產(chǎn)生,則已洗滌干凈。(5)工業(yè)上使用惰性電極電解K2ZrF6與KCl組成的熔融鹽來(lái)制取金屬鋯。陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng),故電極反應(yīng)式為2Cl--2e-Cl2↑,陰極電極反應(yīng)式為Zr+4e-Zr+6F-,每轉(zhuǎn)移0.4mole-,理論上陰極生成0.1molZr,故陰極上增加的質(zhì)量為0.1mol×91g·mol-1=9.1g。3.答案(1)球形冷凝管　不能(2)蒸餾(3)①酚酞　74?、谌芤鹤?yōu)闇\紫色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原來(lái)的顏色　低于?、郛a(chǎn)生的HCl沒(méi)有完全被錐形瓶中的水吸收解析該實(shí)驗(yàn)原理為用氯化鐵的氧化性催化氧化氯苯,將氯化鐵轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵。通過(guò)測(cè)量錐形瓶中HCl的含量即可計(jì)算氯化亞鐵的含量和氯化鐵的轉(zhuǎn)化率。(1)圖中儀器a為球形冷凝管,石油的分離是通過(guò)蒸餾實(shí)現(xiàn)的,蒸餾時(shí)使用直形冷凝管,不能使用球形冷凝管。(2)根據(jù)氯苯和二氯苯的沸點(diǎn)可知,分離兩者可用蒸餾的方法。(3)①錐形瓶中的主要成分為HCl,酸堿中和滴定時(shí),強(qiáng)堿滴酸用酚酞作指示劑;根據(jù)反應(yīng)HCl+NaOHNaCl+H2O和C6H5Cl+2FeCl32FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,可建立關(guān)系式2FeCl3~NaOH,消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為n(NaOH)=cV=0.40mol·L-1×18.50×10-3L=7.4×10-3mol,即實(shí)際轉(zhuǎn)化的氯化鐵為n(FeCl3)=2n(NaOH)=2×7.4×10-3mol=1.48×10-2mol,m=nM=1.48×10-2mol×162.5g·mol-1=2.405g,氯化鐵的轉(zhuǎn)化率為×100%=74%。②用高錳酸鉀溶液滴定時(shí),終點(diǎn)現(xiàn)象為溶液變?yōu)闇\紫色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原來(lái)的顏色;滴定時(shí)的反應(yīng)為5Fe2++Mn+8H+Mn2++5Fe3++4H2O,可建立關(guān)系式5FeCl3~5FeCl2~Mn,消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為n(Mn)=cV=0.02mol·L-1×16.00×10-3L=3.2×10-4mol,實(shí)際消耗氯化鐵的物質(zhì)的量為 n(FeCl3)=5n(Mn)=5×3.2×10-4mol×10=1.6×10-2mol,質(zhì)量為m=nM=1.6×10-2mol×162.5g·mol-1=2.60g,氯化鐵的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%,測(cè)量結(jié)果大于甲組。③甲組誤差較大的原因可能為產(chǎn)生的HCl氣體未全部溶于水。4.答案(1)羥基、羧基(2)加成反應(yīng)　縮聚反應(yīng)　(3)對(duì)甲基苯甲醛(4)n+(n-1)H2O(5)CH3—CHCH—CH3解析A()經(jīng)過(guò)脫氫反應(yīng)得到B(),B與發(fā)生加成反應(yīng)生成C(),根據(jù)已知Ⅱ反應(yīng)知,C與W2C反應(yīng)轉(zhuǎn)化成D(),D氧化得到E(),E在一定條件下與氯氣發(fā)生烴基上的取代反應(yīng)得到F(),F在氫氧化鈉溶液中發(fā)生水解反應(yīng)得到G(),G在一定條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)得到H()。(1)G為,含有羥基和羧基兩種官能團(tuán)。(2)由以上分析可知,反應(yīng)②為加成反應(yīng),反應(yīng)⑤為縮聚反應(yīng),反應(yīng)②中因雙鍵所連的結(jié)構(gòu)不同,為不對(duì)稱(chēng)加成,因此還可能生成的結(jié)構(gòu)為。(3)D為,其名稱(chēng)為對(duì)甲基苯甲醛。(4)G發(fā)生縮聚反應(yīng)生成H,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 n+(n-1)H2O。(5)可由甲苯在濃硫酸條件下與濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)得到,可由1,3-丁二烯與丙烯發(fā)生加成反應(yīng)再在W2C作用下得到,1,3-丁二烯可由2-丁烯發(fā)生脫氫反應(yīng)得到,合成的路線(xiàn):CH3—CHCH—CH3。5.答案(1)-1308(2)低溫(3)增大　增大(4)選擇合適的催化劑(5)①壓強(qiáng)?、赑　P點(diǎn)的溫度和乙烯的濃度均更大,故P點(diǎn)的正反應(yīng)速率更大　③0.056解析(1)根據(jù)蓋斯定律可知,表示環(huán)氧乙烷的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為+O2(g)2CO2(g)+2H2O(l),該反應(yīng)可以由反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅰ得到,故ΔH=ΔH2-ΔH1=(-1413.0kJ?mol-1)-×(-210kJ?mol-1)=-1308kJ·mol-1。(2)反應(yīng)ⅡCH2CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH2=-1413.0kJ?mol-1是一個(gè)放熱的氣體體積減小的反應(yīng),即ΔH<0,ΔS<0,故在低溫下能自發(fā)進(jìn)行。(3)一定條件下,在一密閉容器中只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ:2CH2CH2(g)+O2(g),該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的反應(yīng),故達(dá)到平衡后,再壓縮容器容積,即增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡正向移動(dòng),故環(huán)氧乙烷的產(chǎn)率將增大,乙烯的濃度將增大。(4)催化劑能夠增大反應(yīng)速率,同時(shí)催化劑具有高度的專(zhuān)一性,故在一定溫度和壓強(qiáng)下,為了增大反應(yīng)速率和環(huán)氧乙烷的選擇性,應(yīng)選用合適的催化劑。(5)①由題干可知,有關(guān)乙烯的兩個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)均為放熱的氣體體積減小的反應(yīng),由圖可知Z增大,乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率均增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),故圖中Z代表壓強(qiáng)。②由題干可知,反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均為放熱反應(yīng),M點(diǎn)乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率高于P點(diǎn),所以P點(diǎn)溫度高于M點(diǎn)溫度,且P點(diǎn)乙烯的濃度大于M點(diǎn)乙烯的濃度,因此,M、P兩點(diǎn)正反應(yīng)速率較大的是P點(diǎn)。③在a和L2的條件下,達(dá)到平衡時(shí)容器的容積為1L,設(shè)反應(yīng)Ⅰ消耗CH2CH2的物質(zhì)的量為x,反應(yīng)Ⅱ消耗CH2CH2的物質(zhì)的量為y,根據(jù)“三段式”分析:2CH2CH2(g)+O2(g)起始量/mol 轉(zhuǎn)化量/mol　　x　　　　　　　　　x平衡量/molCH2CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)起始量/mol轉(zhuǎn)化量/mol　　y　　　　3y　　　　2y平衡量/molx+y=2mol×30%=0.6mol,×100%=80%,x=0.48mol,y=0.12mol,故平衡時(shí):c(C2H4)==1.4mol·L-1,c(O2)==0.9mol·L-1,c(CO2)==0.24mol·L-1,反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K==0.056。