1、非选择题规范练三16氧化锂(Li2O)是锂电池工业的重要原料。以粗碳酸锂为原料制备氧化锂的一种工艺流程如下：注：常温下，碳酸锂微溶于水，氢氧化锂可溶于水。(1)反应中通入CO2需加压的原因是_。(2)反应生成LiOH的化学方程式为_。石灰乳的固液比Ca(OH)2的质量与H2O的体积之比对LiOH产率和滤液中LiOH浓度的影响如图所示。实际生产中选择的固液比为25gL1，若固液比过低对后续操作的不利影响是_。(3)浓缩、结晶所得的LiOHH2O通过灼烧得到Li2O。LiOHH2O中常含有少量的Li2CO3，但该物质对所制Li2O的纯度无影响，其原因是_。将LiOHH2O置于不同坩埚内，在空气中充
2、分灼烧，反应后固体产物的XRD图谱如图所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。欲制得高纯氧化锂最适宜的坩埚是_。铁坩埚中发生反应的化学方程式为_。答案(1)促进Li2CO3的转化，加快Li2CO3反应的速率(2)LiHCO3Ca(OH)2=CaCO3LiOHH2O所得滤液LiOH浓度太低，不利于后期的浓缩结晶(3)Li2CO3高温分解生成Li2O锂化刚玉坩埚20LiOHH2O4Fe3O24Li5FeO430H2O解析(1)反应中碳酸锂悬浊液与二氧化碳反应生成LiHCO3，通入CO2时，加压可以促进Li2CO3的转化，加快Li2CO3反应的速率。(2)
3、根据石灰乳的固液比Ca(OH)2的质量与H2O的体积之比对LiOH产率和滤液中LiOH浓度的影响可知，实际生产中选择固液比为25gL1，若固液比过低，所得滤液LiOH浓度太低，不利于后期的浓缩结晶。(3)将LiOHH2O置于不同坩埚内，在空气中充分灼烧，根据反应后固体产物的XRD图谱可知，欲制得高纯氧化锂最适宜的坩埚是锂化刚玉坩埚，在铁坩埚中LiOHH2O受热反应得到Li5FeO4，反应的方程式为20LiOHH2O4Fe3O24Li5FeO430H2O。17维拉佐酮是临床上广泛使用的抗抑郁药，其关键中间体的合成路线如下：(1)D中的含氧官能团名称为_(任写两种)。(2)BC的反应类型为_。(3
4、)化合物E的结构简式为_。(4)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式：_。能发生银镜反应；能发生水解反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；分子中有3种不同化学环境的氢。(5)已知：RBrRCNRCOOH。请以甲苯和乙醇为原料制备，写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。答案(1)硝基、酯基、醚键(任写两种即可)(2)取代反应(3)(4)(5)解析(4)满足下列条件的B的一种同分异构体，由能发生银镜反应和能发生水解反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应知分子结构中含有与苯环直接相连的甲酸酯基；分子中有3种不同化学环境的氢，则
5、硝基位于甲酸酯基的对位，则其结构简式为。(5)甲苯在光照条件下与溴蒸气发生取代反应生成C6H5CH2Br，C6H5CH2Br与NaCN反应生成C6H5CH2CN，C6H5CH2CN在酸性条件下发生水解反应生成C6H5CH2COOH，C6H5CH2COOH与C2H5OH在浓H2SO4加热条件下生成C6H5CH2COOC2H5，结合流程信息知C6H5CH2COOC2H5与NH3、CH3OH反应生成。18K3Fe(C2O4)3(三草酸合铁酸钾)可用于摄影和蓝色印刷。工业上以H2C2O4(草酸)、FeC2O4(草酸亚铁)、K2C2O4(草酸钾)、双氧水等为原料制备K3Fe(C2O4)3的反应原理如下：
6、氧化：6FeC2O43H2O26K2C2O4=4K3Fe(C2O4)32Fe(OH)3转化：2Fe(OH)33K2C2O43H2C2O4=2K3Fe(C2O4)36H2O(1)制备1mol三草酸合铁酸钾至少需要H2O2的物质的量为_。(2)制备过程中需防止草酸被H2O2氧化，写出草酸被H2O2氧化的化学方程式：_。(3)K3Fe(C2O4)3xH2O(三草酸合铁酸钾晶体)是一种光敏材料，为测定该晶体中草酸根的含量和结晶水的含量，某实验小组进行了如下实验：称量9.820g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250mL溶液。取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，滴加KMnO4溶液至C2O全部转化成CO2时，恰
7、好消耗24.00mL0.1000molL1KMnO4溶液。计算该晶体的化学式，并写出计算过程。答案(1)0.5mol(2)H2C2O4H2O2=2CO22H2O(3)消耗KMnO4的物质的量为0.1000molL10.024L0.0024mol，依据化学方程式：5C2O2MnO16H=2Mn28H2O10CO2，可知：n(C2O)(0.0024mol2) 50.006mol。250mL原溶液中C2O的物质的量为0.006mol100.06mol，则n(K3Fe(C2O4)3)0.06mol0.02mol。9820g三草酸合铁酸钾晶体中结晶水的质量为9.820g437gmol10.02mol1.
8、08g，则n(H2O)0.06mol。综上所述，该晶体的化学式为K3Fe(C2O4)33H2O解析(1)根据反应：6FeC2O43H2O26K2C2O4=4K3Fe(C2O4)32Fe(OH)3和2Fe(OH)33K2C2O43H2C2O4=2K3Fe(C2O4)36H2O得关系式：3H2O26K3Fe(C2O4)3，则制备1mol三草酸合铁酸钾至少需要H2O2的物质的量为0.5mol。19红矾钠(Na2Cr2O72H2O)广泛用作强氧化剂、鞣革剂。以铬矿石(主要成分为Cr2O3，还含有FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取红矾钠的流程如下：已知：CrO与Cr2O存在如下平衡：2CrO
9、2HCr2OH2O，当pH9时，以CrO为主。钠盐在不同温度下的溶解度(g)：温度/1020304050607080Na2SO49.019.440.848.846.745.344.143.7Na2Cr2O7170.2180.1196.7220.5248.4283.1323.8385.4注：32.38以上，与饱和溶液平衡的固相为无水Na2SO4，以下则为Na2SO410H2O。Cr3完全沉淀时pH为6.8，Cr(OH)3开始溶解时pH为12。请回答下列问题：(1)煅烧铬矿石时，生成Na2CrO4的化学方程式为_。(2)滤渣的成分是_(填化学式)。(3)有人认为工艺流程中“用稀硫酸调pH”改为“通
10、入过量CO2”，不需调节pH同样可以达到实验效果，理由是_。(4)向红矾钠溶液中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到_(填字母)得到的K2Cr2O7固体产品最多。A80B60C40D10(5)该工艺所得副产品主要为无水硫酸钠并混有少量重铬酸钠，请设计从副产品中获得芒硝(Na2SO410H2O)的实验方案：将该副产品按固液质量比100230溶于热水，加入稍过量的Na2SO3溶液，搅拌，_，过滤，洗涤，低温干燥。(实验中须使用的试剂：稀H2SO4、NaOH溶液)。答案(1)2Cr2O34Na2CO33O24Na2CrO44CO2(2)H2SiO3、Al(OH)3(
11、3)过量的CO2不会使Al(OH)3溶解，生成的NaHCO3在后续步骤中加入稀硫酸可以除去(4)D(5)缓缓加入稀H2SO4，静置，冷却自然结晶，过滤，将晶体用热水溶解，加入适量NaOH溶液至溶液pH约为6.812，趁热过滤，将滤液冷却自然结晶解析(2)滤液中加入稀硫酸调节pH可生成H2SiO3和Al(OH)3沉淀，因此滤渣的成分是H2SiO3、Al(OH)3。(3)通入过量CO2，可以生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，过量的CO2不会溶解Al(OH)3，生成的NaHCO3加入稀硫酸可以除去。(4)向红矾钠溶液中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体，由溶解度图示可
12、知，冷却到10时得到的K2Cr2O7固体最多。(5)要从副产品中获得芒硝，可以设计如下的实验方案：将该副产品按固液质量比100230溶于热水，加入稍过量的Na2SO3溶液，搅拌，向所得的溶液中加入稀硫酸，然后静置，让溶液冷却自然结晶。对静置后的溶液进行过滤，将得到的晶体溶于热水中，然后加入适量的NaOH溶液调节pH约为6.812，趁热过滤，将得到的滤液冷却自然结晶，得到芒硝。20碘及其化合物在生活中应用广泛。含有碘离子的溶液需回收处理。(1)“硫碘循环”法是分解水制备氢气的研究热点，涉及下列两个反应：反应：SO2(g)I2(aq)2H2O(l)=2HI(aq)H2SO4(aq)H1反应：HI(
13、aq)=H2(g)I2(aq)H2反应：SO2(g)2H2O(l)=H2SO4(aq)H2(g)的H_(用H1、H2表示)。反应发生时，溶液中存在如下平衡：I2(aq)I(aq)I(aq)，其反应速率极快且平衡常数大。现将1molSO2缓缓通入含1molI2的水溶液中至恰好完全反应。溶液中I的物质的量n(I)随反应时间(t)的变化曲线如图1所示。开始阶段，n(I)逐渐增大的原因是_。(2)用海带提取碘时，需用氯气将碘离子氧化成单质。酸性条件下，若氯气过量就能将碘单质进一步氧化成碘酸根离子，写出氯气与碘单质反应的离子方程式：_。(3)科研小组用新型材料Ag/TiO2对溶液中碘离子进行吸附研究。如
14、图2是不同pH条件下，碘离子吸附效果的变化曲线。据此推断Ag/TiO2材料最适合吸附_(填“酸性”“中性”或“碱性”)溶液中的I。(4)氯化银复合吸附剂也可有效吸附碘离子。氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为I(aq)AgCl(s)AgI(s)Cl(aq)，反应达到平衡后溶液中c(I)_用c(Cl)、Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)表示。该方法去除碘离子的原理是_。答案(1)H12H2开始阶段，SO2和I2反应生成的I的浓度不断增大，I2(aq)I(aq)I(aq)的反应平衡向右移动，n(I)不断增加(2)5Cl2I26H2O=2IO10Cl12H(3)中性(4)AgI的溶度积比AgCl的
15、溶度积小解析(1)已知：反应：SO2(g)I2(aq)2H2O(l)=2HI(aq)H2SO4(aq)H1；反应：HI(aq)=H2(g)I2(aq)H2，根据盖斯定律：2得反应：SO2(g)2H2O(l)=H2SO4(aq)H2(g)HH12H2；n(I)逐渐增大的原因是开始阶段，SO2和I2反应生成的I的浓度不断增大，I2(aq)I(aq)I(aq)的反应平衡向右移动，n(I)不断增加。(4)反应：I(aq)AgCl(s)AgI(s)Cl(aq)的平衡常数表达式为K，c(I)。该方法去除碘离子的原理是AgI的溶度积比AgCl的溶度积小，沉淀易向更难溶的方向转化。21【物质结构与性质】已知：
16、将过量的氨水加到硫酸铜溶液中，溶液最终变成深蓝色，继续加入乙醇，析出深蓝色的晶体Cu(NH3)4SO4H2O。硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)可得到如图1所示配合物A。(1)Cu2基态核外电子排布式为_。(2)N、O、S第一电离能由大到小的顺序为_。(3)写出一种与NH3分子互为等电子体的阳离子：_。(4)配合物A中碳原子的轨道杂化类型为_。(5)1mol氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)含有键的数目为_。(6)某含有结晶水的铜的氯化物的晶胞结构如图2所示，该金属氯化物的化学式是_。(Cl的位置：4个在晶面上，2个在晶胞内)答案(1)Ar3d9(或1s22s22p63s2
17、3p63d9)(2)NOS(3)H3O(4)sp3、sp2(5)8NA(或86.021023个)(6)CuCl22H2O解析(3)与NH3互为等电子体的有CH、H3O等，阳离子为H3O。(5)两个成键原子间有且只有1个键，单键均为键，双键、三键中有1个键，根据氨基乙酸钠的结构式确定1mol氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)含有键的数目为8NA或86.021023个。(6)根据晶胞结构利用切割法分析。晶胞中Cu2的个数为822，Cl的个数为424，H2O的个数为844，故三种微粒的数目比为：244122，该化合物的化学式为CuCl22H2O。22【实验化学】实验室以苯甲酸和乙醇为原料制备苯甲酸
18、乙酯(相关物质的沸点如下表)。其实验步骤如下：物质苯甲酸乙醇环己烷浓硫酸苯甲酸乙酯沸点/24978.380.7338212.6步骤1：将三颈烧瓶中的苯甲酸、乙醇、浓硫酸和环己烷按一定配比充分混合后，升温至60。步骤2：将反应混合物倒入分液漏斗中，静置、分液。步骤3：向上层液体中加入乙醚，再向混合液中加入饱和碳酸钠溶液，分离出乙醚层。步骤4：向乙醚层中加入固体氯化钙后进行蒸馏，收集相应馏分。(1)反应容器中制取苯甲酸乙酯的化学方程式为_；实验装置中冷凝管的主要作用是_。(2)向反应体系中加入环己烷，可以提高产物效率的原因是_。(3)步骤4中加入固体氯化钙的作用是_。(4)向反应体系中加入苯也可以
19、制取苯甲酸乙酯，用环己烷代替苯的优点是_。(5)步骤3中加入乙醚和饱和碳酸钠溶液的作用是_。答案(1)C2H5OHH2O冷凝回流(2)与反应物形成共沸溶液，有利于将生成的水带走，使化学平衡向右移动(3)吸收水分(4)减少有毒试剂的使用(5)萃取解析(2)苯甲酸和乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯和水，该反应为可逆反应。向反应体系中加入环己烷，可以提高产物效率的原因是环己烷的沸点和水接近，与反应物形成共沸溶液，有利于将生成的水带走，使化学平衡向右移动。(4)苯易挥发，有毒，用环己烷代替苯的优点是减少有毒试剂的使用。(5)苯甲酸乙酯易溶于乙醚，不溶于饱和碳酸钠溶液，且碳酸钠能吸收乙醇，中和苯甲酸，故步骤3中加入乙醚和饱和碳酸钠溶液的作用是萃取。9
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