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非选择题专项练一26.由一种短周期金属元素和一种非金属元素组成的化合物X可与水发生复分解反应某校兴趣小组用如图装置夹持装置略去对其进行探究实验1仪器G的名称是____________,B中红色石蕊试纸变蓝,则单质M的电子式为________________________________________2化合物X中含组成单质M的元素质量分数为
16.9%,写出X与水反应的化学方程式_______________________________________________________________________________________3C中的试剂名称为__________________4实验时,装置D中硬质玻璃管内的现象为______________________________________________________________________5装置E中试剂Z为__________填化学式,装置E的作用是_____________________________________________________6若不通过E、F两装置,请设计实验方案证明D中发生了反应不通过观察D中固体颜色发生变化____________________________________________________________________________7若装置A中固体样品含有杂质杂质不参与反应,某同学通过测定F中单质M在标准状况下的体积和固体样品的质量,以确定固体样品中X的质量分数,判断该方案是否可行,并说明原因______________________________________________________解析1仪器G的名称是分液漏斗;B中红色石蕊试纸变蓝,则产生氨气,氨气与氧化铜加热反应生成单质M为氮气,其电子式为∶N⋮⋮N∶2化合物X中含氮元素质量分数为
16.9%,X应该为氮与活泼金属形成的氮化物,则=83,=23,则X为Na3N,Na3N与水反应的化学方程式为Na3N+3H2O===3NaOH+NH3↑3C中的试剂用于干燥氨气,名称为碱石灰4实验时,装置D中硬质玻璃管内的现象为黑色粉末逐渐变为红色,硬质玻璃管末端有水珠凝结5装置E中试剂Z为CCl4,装置E的作用是吸收未反应的NH3,并防止倒吸6若不通过E、F两装置,称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量,通过固体质量的变化证明D中发生了反应不通过观察D中固体颜色发生变化7若装置A中固体样品含有杂质杂质不参与反应,某同学通过测定F中单质M在标准状况下的体积和固体样品的质量,以确定固体样品中X的质量分数,方案不可行,因为装置A中生成的氨气不可能完全与CuO反应答案1分液漏斗 ∶N⋮⋮N∶2Na3N+3H2O===3NaOH+NH3↑ 3碱石灰4黑色粉末逐渐变为红色,硬质玻璃管末端有水珠凝结5CCl4 吸收未反应的NH3,并防止倒吸 6称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量 7不可行,因为装置A中生成的氨气不可能完全与CuO反应27.利用工业炼铅产生的锌灰主要成分为ZnO、PbO、FeO、MnO
2、CuO可回收制备ZnCl2,工艺流程如下回答下列问题1“浸取”实验中,反应体系的温度、反应时间对锰脱除效果的影响如下表,则适合的温度和反应时间分别是________、________表1 温度对锰脱除效果的影响温度/℃ρMn2+/mg·L-1除锰率/%
100.
32587.
9300.
34189.
5500.
42484.
3700.
64676.1表2 反应时间对锰脱除效果的影响时间/hρMn2+/mg·L-1除锰率/%
1.
00.
99563.
11.
50.
79470.
62.
00.
32887.
92.
50.
32587.92“滤渣1”的主要成分是____________3H2O2溶液的作用是__________________________________,已知“滤渣2”的主要成分是FeOH3,则氧化锌的作用是______________________________“置换”实验中发生的反应的离子方程式有Zn+Pb2+===Pb+Zn2+、_________________________4由锌灰制取金属锌可采用碱溶解,然后电解浸取液,已知ZnO溶于NaOH溶液中生成[ZnOH4]2-,则阴极的电极反应为_____________________________________________________5ZnCl2晶体溶解于饱和Na2CO3溶液中,得到
6.46g的碱式碳酸锌[ZnxCO3yOHz],为了测定其组成,充分加热分解,产生的气体依次通入浓硫酸和碱石灰,质量分别增重了
0.72g和
0.88g,则该碱式碳酸锌的化学式为_____________________________________解析1“浸取”实验中,根据表中反应体系的温度、反应时间对锰脱除效果的数据可知,浸出率较高的适合的温度和反应时间分别是30℃、
2.0h2MnO2不溶于稀盐酸,故“滤渣1”的主要成分是MnO2;3H2O2溶液的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,已知“滤渣2”的主要成分是FeOH3,则氧化锌的作用是调节pH将Fe3+转化为沉淀除去;“置换”实验中利用锌置换出未处理的金属性弱的金属,发生的反应的离子方程式有Zn+Pb2+===Pb+Zn2+、Zn+Cu2+===Zn2++Cu4阴极碱性条件下[ZnOH4]2-得到电子产生Zn,电极反应为[ZnOH4]2-+2e-===Zn+4OH-5浓硫酸增重为分解生成水的质量,水的物质的量为=
0.04mol,则nOH-=
0.08mol,碱石灰增重为分解得到二氧化碳的质量,二氧化碳物质为=
0.02mol,则nCO=
0.02mol,结合电子守恒,可知nZn2+=×
0.08mol+
0.02mol×2=
0.06mol,则x∶y∶z=
0.06∶
0.02∶
0.08=3∶1∶4,故该碱式碳酸锌的化学式为Zn3CO3OH4答案130℃
2.0h 2MnO23将Fe2+氧化为Fe3+ 调节pH将Fe3+转化为沉淀除去 Zn+Cu2+===Zn2++Cu4[ZnOH4]2-+2e-===Zn+4OH-5Zn3CO3OH428.碳热还原法广泛用于合金及材料的制备回答下列问题1某种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3+15C+5N2===2Al23O27N5+15CO,产物Al23O27N5中氮的化合价为________,该反应中每生成1molAl23O27N5,转移的电子数为____________2真空碳热冶得法包含很多反应,其中的三个反应如下Al2O3s+3Cs===Al2OCs+2COg ΔH12Al2OCs+3Cs===Al4C3s+2COg ΔH22Al2O3s+9Cs===Al4C3s+6COg ΔH3
①ΔH3=________________用ΔH
1、ΔH2表示
②Al4C3可与足量盐酸反应制备种最简单的烃该反应的化学方程式为___________________________________________________3下列是碳热还原制锰合金的三个反应,CO与CO2平衡分压比的自然对数值lnK=
2.3031gK与温度的关系如图所示已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数,分压=总压×气体的物质的量分数Ⅰ.Mn3Cs+4CO2g3MnOs+5COg KpⅠⅡ.Mns+CO2gMnOs+COg KpⅡⅢ.Mn3Cs+CO2g3Mns+2COg KpⅢ
①ΔH0的反应是________填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”
②1200K时,在一体积为2L的恒容密闭容器中有
17.7gMn3Cs和
0.4molCO2,只发生反应Ⅰ,5min后达到平衡,此时CO的浓度为
0.125mol·L-1,则0~5min内vCO2=____________
③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mns并充入一定量的CO2g,只发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡的是________填标号A.容器的体积不再改变B.固体的质量不再改变C.气体的总质量不再改变
④向恒容密闭容器中加入Mn3C并充入
0.1molCO,若只发生反应Ⅲ,则在A点反应达到平衡,当容器的总压为akPa时,CO的转化率为________;A点对应温度下的KpⅢ=________解析1反应23Al2O3+15C+5N2===2Al23O27N5+15CO中,产物Al23O27N5中氮的化合价为-3价,该反应中每生成1molAl23O27N5,转移的电子数为5×3NA=15NA2已知Ⅰ、Al2O3s+3Cs===Al2OCs+2COg ΔH1Ⅱ、2Al2OCs+3Cs===Al4C3s+2COg ΔH2Ⅲ、2Al2O3s+9Cs===Al4C3s+6COg ΔH3
①根据盖斯定律,由Ⅰ×2+Ⅱ得反应Ⅲ,则ΔH3=2ΔH1+ΔH2;
②Al4C3可与足量盐酸反应制备一种最简单的烃CH4,根据质量守恒配平可得反应的化学方程式为Al4C3+12HCl===4AlCl3+3CH4↑3
①由图中信息可知,反应Ⅲ升高温度,lnK增大,则K增大,平衡正向移动,正反应为吸热反应,ΔH>0;
②0~5min内vCO2=vCO=×=
0.02mol·L-1·min-1;
③反应Ⅱ.Mns+CO2gMnOs+COg为气体体积不变的放热反应,根据“变量不变达平衡”进行判断反应为气体不变的反应,反应过程容器的体积不是变量,不能作为平衡状态的判断依据,选择A不选;反应是一个固体质量增大的反应,固体的质量为变量,当固体的质量不再改变说明达到平衡状态,选项B选;反应是一个气体质量减小的反应,气体的总质量为变量,当不再改变说明达平衡状态,选项C选答案选BC
④向恒容密闭容器中加入Mn3C并充入
0.1molCO,若只发生反应Ⅲ,则在A点反应达到平衡,ln=
2.3031gK=0,则cCO=cCO2,当容器的总压为akPa时,CO的转化率为×100%=
33.3%,A点对应温度下的KpⅢ==
0.5akPa答案1-3
9.03×1024或15NA2
①2ΔH1+ΔH2
②Al4C3+12HCl===4AlCl3+3CH4↑3
①Ⅲ
②
0.02mol·L-1·min-1
③BC
④
33.3%
0.5akPa。