2024高考化學二輪復習填空題審題與解題專項訓練含解析

PAGE10-填空題審題與解題專項訓練1．硫酸四氨合銅晶體([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作殺蟲劑、媒染劑，在工業(yè)上用途廣泛。常溫下該物質在空氣中不穩(wěn)定，受熱時易發(fā)生分解。某化學愛好小組以Cu粉、3mol·L－1的硫酸、濃氨水、10%NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500mol·L－1稀鹽酸、0.500mol·L－1的NaOH溶液來合成硫酸四氨合銅晶體并測定其純度。Ⅰ.CuSO4溶液的制備①稱取4g銅粉，在A儀器中灼燒10min并不斷攪拌，放置冷卻。②在蒸發(fā)皿中加入30mL3mol·L－1的硫酸，將A中固體漸漸放入其中，加熱并不斷攪拌。③趁熱過濾得藍色溶液。(1)A儀器的名稱為________。(2)某同學在試驗中有1.5g的銅粉剩余，該同學將制得的CuSO4溶液倒入另一蒸發(fā)皿中加熱濃縮至有晶膜出現(xiàn)，冷卻析出的晶體中含有白色粉末，試說明其緣由：______________________________________________________。Ⅱ.晶體的制備將上述制備的CuSO4溶液按如圖所示進行操作：(3)已知淺藍色沉淀的成分為Cu2(OH)2SO4，試寫誕生成此沉淀的離子反應方程式：______________________________________________。(4)析出晶體時采納加入乙醇的方法，而不是濃縮結晶，緣由是________________________。Ⅲ.氨含量的測定精確稱取wg晶體，加適量水溶解，注入如圖所示的三頸瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸氣，將樣品液中的氨全部蒸出，并用蒸餾水沖洗導管內(nèi)壁，用V1mL0.5mol·L－1的鹽酸標準溶液完全汲取。取下接收瓶，用0.5mol·L－1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl(選用甲基橙作指示劑)，到終點時消耗V2mLNaOH溶液。(5)A裝置中長玻璃管的作用為____________，樣品中氨的質量分數(shù)的表達式為________________________________________________________________________。(6)下列試驗操作可能會使氨含量測定結果偏高的是________。A．滴定時未用NaOH標準溶液潤洗滴定管B．讀數(shù)時，滴定前平視，滴定后俯視C．滴定過程中選用酚酞作指示劑D．取下接收瓶前，未用蒸餾水沖洗插入接收瓶中的導管外壁2.以方鉛礦(PbS)為原料制備鉛蓄電池的電極材料的工藝流程如圖所示：部分化合物的Ksp如下表所示：物質PbCl2PbSPbCrO4Ksp1.2×10－59.0×10－291.8×10－14請回答下列問題：(1)“焙燒”生成的氣體可用于工業(yè)制備________________________________________________________________________。(2)寫出“高溫還原”的主要化學方程式：________________________________________________。(3)“粗鉛”的雜質主要有鋅、鐵、銅、銀等，電解精煉時陰極反應式為________________________________________________________________________。陽極泥的主要成分為________________________________________________________________________。(4)鉛與稀鹽酸反應產(chǎn)生少量氣泡后反應終止，緣由是______________________。寫出制備PbO2的離子方程式：________________。(5)Pb(NO3)2是強酸弱堿鹽，氫硫酸(H2S)是弱酸，向Pb(NO3)2溶液中通入H2S氣體是否能產(chǎn)生黑色PbS沉淀？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(列式計算說明，Ka1(H2S)＝1.3×10－7，Ka2(H2S)＝7.1×10－15)。(6)將PbCrO4加入足量硝酸中，充分振蕩，視察到的主要現(xiàn)象是__________________________________，反應的離子方程式為________________________________________________________________________。3．探究CO2與CH4的反應使其轉化為CO和H2，對減緩燃料危機，削減溫室效應具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知：①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH1＝＋206.1kJ·mol－1②2H2(g)＋CO(g)CH3OH(l)ΔH2＝－128.3kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)ΔH3＝－483.6kJ·mol－125℃時，在合適的催化劑作用下，采納甲烷和氧氣一步合成液態(tài)甲醇的熱化學方程式為________________________________________________。(2)向某密閉恒容容器中通入物質的量濃度均為0.1mol·L－1的CH4與CO2 ，在肯定條件下發(fā)生反應CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，測得CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。①工業(yè)生產(chǎn)時一般會選擇在p4和1250℃條件下進行反應，請說明其緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②在壓強為p4、1100℃的條件下，該反應在5min時達到平衡點X，則0～5min內(nèi)，用CO表示該反應平均速率為____________________________；該溫度下，反應的平衡常數(shù)為________(保留3位有效數(shù)字)。(3)工業(yè)上用CO和H2制取甲醇的反應方程式為2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)。對于該合成反應，若通入的CO的物質的量肯定，如圖為4種投料比[n(CO):n(H2)分別為5:7、10:17、5:9、1:2]時，反應溫度對CO平衡轉化率的影響曲線。①曲線b對應的投料比是________。②當反應在曲線a、b、c對應的投料比下達到相同的平衡轉化率時，對應的反應溫度和投料比的關系是______________________。③投料比為10:17、反應溫度為T1時，平衡混合氣體中CO的物質的量分數(shù)為________________________________________________________________________。4．鈦(22Ti)鋁合金在航空領域應用廣泛。回答下列問題：(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為[Ar]________，其中s軌道上總共有________個電子。(2)六氟合鈦酸鉀(K2TiF6)中存在[TiF6]2－配離子，則鈦元素的化合價是________，配體是________。(3)TiCl3可用作烯烴定向聚合的催化劑，例如，丙烯用三乙基鋁和三氯化鈦作催化劑時，可以發(fā)生下列聚合反應：nCH3CH=CH2eq\o(→,\s\up7(AlC2H53－TiCl3))CH(CH3)—CH2，該反應中涉及的物質中碳原子的雜化軌道類型有____________，反應中涉及的元素中電負性最大的是________。三乙基鋁是一種易燃物質，在氧氣中三乙基鋁完全燃燒所得產(chǎn)物中分子的立體構型是直線形的是________。(4)鈦與鹵素形成的化合物的熔沸點如表所示：化合物熔點/℃沸點/℃TiCl4－25136.5TiBr439230TiI4150377分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔點和沸點呈現(xiàn)肯定規(guī)律的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)金屬鈦有兩種同素異形體，常溫下是六方積累，高溫下是體心立方積累。如圖所示是鈦晶體的一種晶胞結構，晶胞參數(shù)a＝0.295nm，c＝0.469nm，則該鈦晶體的密度為______________g·cm－3(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，列出計算式即可)。5．石油裂解可以得到乙烯、丙烯等小分子烴，它們是常見的有機化工原料。下圖是以丙烯為原料合成有機物Ⅰ的流程。已知：ⅰ.Claisen酯縮合：ⅲ.R—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(HBr),\s\do5(H2O2))RCH2CH2Br(R、R′代表烴基)回答下列問題：(1)C的名稱為__________。I中所含官能團的名稱為________。(2)B→C的反應類型是__________。F的結構簡式為________。(3)D→E的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)由F到H過程中增加一步先生成G再生成H的目的是________________________________________________________________________。(5)化合物K與E互為同分異構體，已知1molK能與2mol金屬鈉反應，則K可能的鏈狀穩(wěn)定結構有________種(兩個—OH連在同一個碳上不穩(wěn)定：—OH連在不飽和的雙鍵碳、三鍵碳不穩(wěn)定)，其中核磁共振氫譜有三組峰的結構簡式為____________________。(任寫一種)(6)完成下列以苯乙烯為原料，制備的合成路途(其他試劑任選)。___________________________________________________________________________________________________________________。填空題審題與解題專項訓練1．解析：(1)灼燒物質一般在坩堝中進行。(2)將制得的CuSO4溶液倒入另一蒸發(fā)皿中加熱濃縮至有晶膜出現(xiàn)，冷卻析出的晶體中含有白色粉末，該白色粉末為CuSO4，緣由是反應中硫酸過量，在濃縮過程中，稀硫酸漸漸變濃，濃硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失水變成CuSO4。(3)由操作流程可知，硫酸銅溶液和適量氨水反應生成Cu2(OH)2SO4沉淀，離子反應方程式為2Cu2＋＋2NH3·H2O＋SOeq\o\al(2－,4)=Cu2(OH)2SO4↓＋2NHeq\o\al(＋,4)。(4)由題給信息可知，硫酸四氨合銅晶體受熱易分解，而加入乙醇可以降低硫酸四氨合銅晶體的溶解度，有利于晶體析出。(5)當A中壓力過大時，長玻璃管中液面上升，使A瓶中壓力穩(wěn)定，即長玻璃管的作用是平衡氣壓，防止堵塞和倒吸；由題給數(shù)據(jù)可知，蒸出的氨的物質的量為(0.5V1－0.5V2)×10－3mol，所以樣品中的氨的質量分數(shù)為eq\f(0.5V1－0.5V2×10－3×17,w)×100%。(6)依據(jù)樣品中氨的質量分數(shù)表達式eq\f(0.5V1－0.5V2×10－3×17,w)×100%，若試驗操作引起V2偏小，則使氨含量測定結果偏高。滴定時未用NaOH標準溶液潤洗滴定管，氫氧化鈉溶液消耗的體積V2偏大，則使氨含量測定結果偏低，不符合題意；讀數(shù)時，滴定前平視，滴定后俯視，消耗的體積V2偏小，則使氨含量測定結果偏高，符合題意；滴定過程中選用酚酞作指示劑，消耗的體積V2偏大，則使氨含量測定結果偏低，不符合題意；取下接收瓶前，未用蒸餾水沖洗插入接收瓶中的導管外壁，消耗的體積V2偏小，則使氨含量測定結果偏高，符合題意。答案：(1)坩堝(2)反應中硫酸過量，在濃縮過程中，稀硫酸漸漸變濃，濃硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失水變成CuSO4(3)2Cu2＋＋2NH3·H2O＋SOeq\o\al(2－,4)=Cu2(OH)2SO4↓＋2NHeq\o\al(＋,4)(4)硫酸四氨合銅晶體受熱易分解(5)平衡氣壓，防止堵塞和倒吸eq\f(0.5V1－0.5V2×10－3×17,w)×100%(6)BD2．解析：(1)PbS在焙燒過程中生成PbO和SO2等，SO2可用于工業(yè)上制備硫酸。(2)高溫還原步驟中加入焦炭，將PbO還原成Pb，發(fā)生的主要方程式為PbO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Pb＋CO↑。(3)電解精煉時，粗鉛作陽極，純鉛作陰極，含有Pb2＋的溶液為電解質溶液，因此陰極反應式為Pb2＋＋2e－=Pb；陽極泥的主要成分是Cu和Ag。(4)依據(jù)Ksp得出PbCl2犯難溶于水的物質，當Pb與HCl反應時生成難溶于水的PbCl2，PbCl2附著在Pb的表面阻礙反應的進行；PbO中Pb的化合價由＋2價→＋4價，化合價上升，即NaClO作氧化劑，ClO－被還原成Cl－，制備PbO2的離子方程式為PbO＋ClO－=PbO2＋Cl－。(5)向Pb(NO3)2溶液中通入H2S氣體生成PbS沉淀，發(fā)生反應的離子方程式是Pb2＋＋H2S=PbS＋2H＋，該反應的平衡常數(shù)K＝eq\f(c2H＋,cPb2＋·cH2S)＝eq\f(c2H＋·cS2－,cPb2＋·cH2S·cS2－)＝eq\f(Ka1·Ka2,KspPbS)＝eq\f(1.3×10－7×7.1×10－15,9.0×10－29)＝1.0×107>105，反應進行完全，因此有黑色沉淀。(6)CrOeq\o\al(2－,4)溶液中存在：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，加入硝酸，增加c(H＋)，平衡向正反應方向移動，PbCrO4加入足量的硝酸中發(fā)生離子反應2PbCrO4＋2H＋=2Pb2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，沉淀溶解，溶液的顏色變?yōu)槌壬?。答案?1)硫酸(2)PbO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Pb＋CO↑(3)Pb2＋＋2e－=PbCu、Ag(4)PbCl2難溶，覆蓋在鉛表面，阻擋反應進行ClO－＋PbO=PbO2＋Cl－(5)假設能發(fā)生如下反應：Pb2＋＋H2S=PbS↓＋2H＋，該反應的平衡常數(shù)K＝eq\f(Ka1·Ka2,KspPbS)＝1.0×107>105，反應進行完全，故有黑色沉淀(6)沉淀溶解，得橙色溶液2PbCrO4＋2H＋=2Pb2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O3．解析：(1)依據(jù)蓋斯定律，由①＋②＋③×eq\f(1,2)可得CH4(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CH3OH(l)ΔH＝－164.0kJ·mol－1。(2)①工業(yè)生產(chǎn)時一般會選擇在p4和1250℃條件下進行反應的緣由是較大的壓強和較高的溫度都能加快反應速率，提高生產(chǎn)效率；②由題圖可知，在壓強為p4、1100℃的條件下，該反應5min時達到平衡點X，此時甲烷的平衡轉化率為80%，甲烷的濃度改變量為0.1mol·L－1×80%＝0.08mol·L－1，故v(CH4)＝eq\f(0.08mol·L－1,5min)＝0.016mol·L－1·min－1，依據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比，所以v(CO)＝2v(CH4)＝2×0.016mol·L－1·min－1＝0.032mol·L－1·min－1。CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)eq\o(\s\up7(起先),\s\do5(mol·L－1))：0.10.100eq\o(\s\up7(改變),\s\do5(mol·L－1))：0.080.080.160.16eq\o(\s\up7(平衡),\s\do5(mol·L－1))：0.020.020.160.16故該溫度下平衡常數(shù)K＝eq\f(0.162×0.162,0.02×0.02)＝1.64。(3)①通入的CO的物質的量肯定，則通入氫氣的物質的量越多，CO轉化率越高，則投料比n(CO):n(H2)為5:7、10:17、5:9、1:2時，對應的曲線依次為dcba，故曲線b對應的投料比是5:9。②a、b、c對應的投料比為1:2、5:9、10:17，由圖可知，達到相同的平衡轉化率時，投料比越大，反應溫度越低。③投料比10:17對應曲線c，反應溫度為T1時，CO的轉化率為75%，設通入的n(CO)＝10mol，則n(H2)＝17mol，列三段式：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)起始n：17100轉化n：157.57.5平衡n：22.57.5平衡混合氣體中CO的物質的量分數(shù)為eq\f(2.5mol,2mol＋2.5mol＋7.5mol)×100%＝20.8%答案：(1)CH4(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CH3OH(l)ΔH＝－164.0kJ·mol－1(2)①較大的壓強和較高的溫度都能加快反應速率，提高生產(chǎn)效率②0.032mol·L－1·min－11.64(3)①5:9②投料比越大，反應溫度越低③20.8%4．解析：(1)Ti為22號元素，基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為[Ar]3d24s2或1s22s22p63s23p63d24s2，其中s軌道上共有8個電子。(2)由化合物中正、負化合價的代數(shù)和為0，知鈦元素的化合價為＋4，配體是F－。(3)該反應涉及的物質中碳原子的雜化軌道類型有sp3雜化