高考化学二轮复习非选择题标准练三.docx

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高考化学二轮复习非选择题标准练三

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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-14

O-16　Na-23　Mg-24　Al-27　S-32　Cl-35.5

Fe-56　Cu-64

1.（15分）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）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Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2

Na2S2O5

（1）装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为________________________________。

（2）要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,需要用到的玻璃仪器有________。

装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的合理装置（夹持仪器已略去）为________（填序号）。

（3）现将0.5molNa2S2O5溶解于水配成1L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。

（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。

1.90gNa2S2O5最多能还原________mLO2（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Ⅱ中发生的反应可知,装置Ⅰ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Na2SO3+H2SO4

Na2SO4+

SO2↑+H2O。

（2）从装置Ⅱ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）1.90gNa2S2O5的物质的量为

mol=0.01mol,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Na2S2O5～O2,所以能还原的氧气的物质的量为0.01mol,其体积为224mL。

（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）Na2SO3+H2SO4

Na2SO4+SO2↑+H2O

（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:

实验步骤

实验现象

将打磨过的铝片（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（N2H4）,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。

①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____________________________________________。

②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1.76g,与足量的稀硝酸充分反应后得到标准状况下的NO气体224mL,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、电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为2Cu2++4I-

2CuI↓+I2。

（3）①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。

②CuSO4+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0.01mol,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=0.005,y=0.01,

w（Cu2O）=

×100%=81.8%。

答案:

（1）2Al+3Cu2+

2Al3++3Cu

2Cu+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　2Cu2++4I-

2CuI↓+I2

（3）①丁达尔效应　Cu2O具有还原性,干燥时能被空气中的氧气氧化

②4　1　8　2　1　4　6H2O

（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。

①A中装置体现了浓硫酸的哪些性质?

________;

②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CuSO4·5H2O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100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用cmol·L-1的EDTA（H2Y2-）标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6mL。

滴定反应如下:

Cu2++H2Y2-

CuY2-+2H+

①写出计算CuSO4质量分数的计算式ω=_________________;

②下列操作会导致CuSO4含量的测定结果偏低的是________（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

（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=5.0×10-9,则常温下Cu（OH）2的Ksp=________。

【解析】

（1）①A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↑+2H2O,A中装置体现了浓硫酸的酸性和强氧化性;

②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CuSO4·5H2O晶体,CuSO4·5H2O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）①取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用cmol·L-1EDTA（H2Y2-）标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6mL。

滴定反应如下:

Cu2++H2Y2-

CuY2-+2H+,铜离子物质的量和标准液物质的量相同=cmol·L-1×6×10-3L=6c×10-3mol,依据元素守恒得到:

则20ml溶液中含有的CuSO4·5H2O物质的量为6c×10-3mol;100ml溶液中含6c×10-3mol×5=3c×10-2mol;所以CuSO4质量分数的表达式=

×100%;

②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:

Cu2++2H2O

Cu（OH）2+2H+,依据平衡常数概念列式计算,K=

=

×

=

=

=2.0×10-20。

答案:

（1）①酸性和强氧化性　②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　CuSO4·5H2O晶体失去部分结晶水

（3）①

×100%　②bc

（4）Cu2++2H2O

Cu（OH）2+2H+

2.0×10-20

3.（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）ΔH=akJ·mol-1

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）　ΔH=bkJ·mol-1

试写出由CH4和O2制取甲醇的热化学方程式_______________________________

___________________________________________________________________。

（2）还可通过下列反应制甲醇:

CO（g）+2H2（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10molCO和20molH2,CO的平衡转化率随温度（T）、压强（p）的变化如乙图所示。

①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

②比较A、B两点压强大小pA________pB（填“>”“<”或“=”）。

③若达到化学平衡状态A时,容器的体积为20L。

如果反应开始时仍充入10molCO和20molH2,则在平衡状态B时容器的体积V（B）=________L。

（4）以甲醇为燃料,氧气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）。

①若KOH溶液足量,则写出电池总反应式_____________________________。

②若电解质溶液中KOH的物质的量为0.8mol,当有0.5mol甲醇参与反应时,电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_____________。

【解析】

（1）已知①2CH4（g）+O2（g）

2CO（g）+4H2（g）　ΔH=akJ·mol-1

②CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）　ΔH=bkJ·mol-1,①+②×2可得到2CH4（g）+O2（g）

2CH3OH（g）　ΔH=（a+2b）kJ·mol-1。

（2）用甲醇表示的反应速率v=

=0.075mol·L-1·min-1,氢气表示的反应速率是甲醇的2倍,即0.15mol·L-1·min-1。

（3）①H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍,不能说明正逆反应速率相等,不一定平衡,故A错误;H2的体积分数不再改变是化学平衡的特征,达到了平衡,故B正确;体系中H2的转化率和CO的转化率相等,不能说明正逆反应速率相等,不一定平衡,故C错误;体系中气体的平均摩尔质量等于质量和物质的量的比值,物质的量变化,质量不变,所以当体系中气体的平均摩尔质量不再改变,证明达到了平衡,故D正确。

②正反应方向为气体体积减小的方向,T1℃时比较CO的转化率,转化率越大,则压强越大,图象中B点转化率大于A点,可知pA

③A、B两容器温度相同,即化学平衡常数相等,

A点时CO转化率为0.5,则

　　　　　　　　CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）

起始（mol）:

10200

转化（mol）:

5105

平衡（mol）:

5105

K=

=4

B点时CO的转化率为0.8,则

　　　　　　　　CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）

起始（mol）:

10200

转化（mol）:

8168

平衡（mol）:

248

设体积为VL,则有K=

=4,解得V=4。

（4）①燃料电池总反应是燃料燃烧的化学方程式,在碱性环境下,二氧化碳转化为碳酸根离子,即2CH3OH+3O2+4OH-

2C

+6H2O;

②当有0.5mol甲醇参与反应时,产生二氧化碳0.5mol,根据C、K元素守恒可以计算n（K2CO3）=0.3mol,n（KHCO3）=0.2mol,二者的水溶液均为碱性,所以c（K+）>c（C

）>c（HC

）>c（OH-）>c（H+）。

答案:

（1）2CH4（g）+O2（g）

2CH3OH（g）ΔH=（a+2b）kJ·mol-1

（2）0.15mol·L-1·min-1

（3）①B、D　②<　③4

（4）①2CH3OH+3O2+4OH-

2C

+6H2O

②c（K+）>c（C

）>c（HC

）>c（OH-）>c（H+）

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