非選擇題專項練(三)1.硼及其化合物在材料制造、有機合成等方面用途非常廣泛。請回答下列問題。(1)氨硼烷(H3NBH3)是目前最具潛力的儲氫材料之一。①氨硼烷能溶于水,其原因是?　　　　　　　。?②氨硼烷電池放電時的總反應(yīng)為H3NBH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。寫出負極的電極反應(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,圖甲為一種無限長單鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,其化學式為　　　　　　　　　　　　　　;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　　　　　　　。標注為“1”的Na+的坐標為　　　　　　　　。?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)的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　。?(4)流程中ZrCl4與水反應(yīng)后經(jīng)過濾、洗滌、干燥等操作可獲得ZrOCl2·8H2O,檢驗該物質(zhì)是否洗滌干凈的實驗操作為? 　。?(5)工業(yè)上使用惰性電極電解K2ZrF6與KCl組成的熔融鹽來制取金屬鋯。陽極上的電極反應(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探究團隊查閱有關(guān)資料,在實驗室中用氯苯消氯法制備無水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;沸點分別為132℃、173℃。請回答下列問題。(1)儀器a的名稱為　　　　　　　,該儀器　　　(填“能”或“不能”)用于石油的分餾。?(2)該團隊用3.25gFeCl3與過量氯苯反應(yīng),實驗結(jié)束后將三頸燒瓶中的物質(zhì)倒出,過濾、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)。?(3)經(jīng)討論后,甲、乙兩組用不同方法測定FeCl3的轉(zhuǎn)化率。①甲組:用0.40mol·L-1NaOH標準液滴定錐形瓶內(nèi)的溶液,可選用的指示劑為　　　　　　;若終點時消耗18.50mLNaOH標準液,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標準KMnO4溶液滴定(已知本實驗條件下,Cl-不參與反應(yīng),KMnO4還原產(chǎn)物為Mn2+)。達到滴定終點時的現(xiàn)象為　　　　　　　　　　　　　　　　　,經(jīng)平行實驗測得平均消耗標準液16.00mL,則甲組測定結(jié)果　　　　　　(填“高于”或“低于”)乙組測定結(jié)果。?③某檢測機構(gòu)對粗產(chǎn)品進行測定,經(jīng)數(shù)據(jù)分析測得FeCl3的轉(zhuǎn)化率為79.95%。與乙組和檢測機構(gòu)的測定結(jié)果對比,若無操作失誤,甲組產(chǎn)生較大誤差可能的原因為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?4.石油工業(yè)中利用A(2-甲基-2-丁烯)合成高分子樹脂H,其合成路線如圖所示:CDC8H8O2　EF已知:Ⅰ.+Ⅱ.請回答下列問題。 (1)G中官能團的名稱是　　　　　　。?(2)反應(yīng)②、反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型分別為　　　　　　　、　　　　　　;反應(yīng)②可能的另一種產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為　　　　　　　。?(3)化合物D的名稱為　　　　　　　　　　。?(4)G生成H的化學方程式為?　。?(5)寫出以CH3—CHCH—CH3和丙烯為原料制備的合成路線。(其他無機試劑任選)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=。請回答下列問題。(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)進行。?(3)一定條件下,在一密閉容器中只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,達到平衡后,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的關(guān)系如圖所示。 ①圖中Z代表　　　　　(填“溫度”或“壓強”)。?②M、P兩點正反應(yīng)速率較大的是　　　　(填“M”或“P”)點,理由是　?　。?③在a和L2的條件下,達到平衡時容器的容積為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項練(三)1.答案(1)①氨硼烷與水之間可以形成氫鍵?、贖3NBH3+2H2O-6e-N+B+6H+(2)[BO2或B　sp2、sp3(3)①8　(1,)　②×1010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B單元,都有一個B、一個O完全屬于這個單元,剩余的2個O分別為2個B單元共用,所以N(B)∶N(O)=1∶(1+2×)=1∶2,所以化學式為[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雜化形成兩個三配位BO3平面三角形結(jié)構(gòu),故其中B原子雜化類型為sp2雜化、sp3雜化。(3)①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析,底心Na+周圍等距且最近的B的個數(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)坐標原點及標注為“1”的Na+的位置,可知該Na+的坐標為(1,)。②在一個晶胞中含有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)的化學方程式為ZrCl4+9H2OZrOCl2·8H2O+2HCl,然后ZrOCl2·8H2O再受熱分解,反應(yīng)的化學方程式為ZrOCl2·8H2OZrO2+2HCl+7H2O。(1)分餾是利用互溶液體中各組分沸點的不同將各組分分離的過程,沒有新物質(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)的化學方程式為ZrSiO4+4Cl2+4CZrCl4+SiCl4+4CO。(4)流程中ZrCl4與水反應(yīng)后經(jīng)過濾、洗滌、干燥等操作可獲得ZrOCl2·8H2O,此時ZrOCl2·8H2O晶體表面混有雜質(zhì)HCl,故檢驗該物質(zhì)是否洗滌干凈的實驗操作: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組成的熔融鹽來制取金屬鋯。陽極上發(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)為原來的顏色　低于?、郛a(chǎn)生的HCl沒有完全被錐形瓶中的水吸收解析該實驗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。通過測量錐形瓶中HCl的含量即可計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,石油的分離是通過蒸餾實現(xiàn)的,蒸餾時使用直形冷凝管,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,強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,終點現(xiàn)象為溶液變?yōu)闇\紫色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原來的顏色;滴定時的反應(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)對甲基苯甲醛(4)n+(n-1)H2O(5)CH3—CHCH—CH3解析A()經(jīng)過脫氫反應(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。(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,為不對稱加成,因此還可能生成的結(jié)構(gòu)為。(3)D為,其名稱為對甲基苯甲醛。(4)G發(fā)生縮聚反應(yīng)生成H,反應(yīng)的化學方程式為 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: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　②P　P點的溫度和乙烯的濃度均更大,故P點的正反應(yīng)速率更大?、?.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)是一個氣體體積減小的反應(yīng),故達到平衡后,再壓縮容器容積,即增大壓強,化學平衡正向移動,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,同時催化劑具有高度的專一性,故在一定溫度和壓強下,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,說明平衡正向移動,故圖中Z代表壓強。②由題干可知,反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均為放熱反應(yīng),M點乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率高于P點,所以P點溫度高于M點溫度,且P點乙烯的濃度大于M點乙烯的濃度,因此,M、P兩點正反應(yīng)速率較大的是P點。③在a和L2的條件下,達到平衡時容器的容積為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: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。