非选择题专练6
非选择题：本题共4小题。
1.一种用硫铜矿(主要含CuS、Cu2S及少量FeO、Fe2O3等)为原料制备CuCl的工艺流程如下：
已知：①CuCl是难溶于水和醇的白色固体，在热水中迅速水解生成Cu2O；
②CuCl在潮湿的空气中易被氧化，生成的碱式盐为Cu2(OH)3Cl；
③已知Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋开始生成沉淀和沉淀完全时的pH如下表：
金属离子 Cu2＋ Fe2＋ Fe3＋
开始沉淀pH 4.7 8.1 1.2
完全沉淀pH 6.7 9.6 3.2
回答下列问题：
(1)“酸浸”时，富氧空气的作用____________________________________
___________________________________________________________。
(2)“酸浸”时，CuS反应的化学方程式为______________________________
________________________________________________________________。
(3)用氨气调pH时，应将溶液的范围调整为　　　　。
(4)“合成”时，Cu2＋生成CuCl发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(5)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用x mol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，发生反应为6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，消耗K2Cr2O7溶液V mL，样品中CuCl的质量分数为　　　　　　(杂质不参与反应，列出计算式即可)。
(6)如图是氯化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为a nm。
①图中原子的坐标参数：A为(0，0，0)，B为(，，)，则C的坐标参数为______________________________________________________________。
②Cu＋与Cl－最短的距离是　　　　 nm。
2.检验甲醛含量的方法有很多，其中银－Ferrozine法灵敏度较高。测定原理为甲醛与银氨溶液反应生成Ag，产生的Ag与Fe3＋定量反应生成Fe2＋，Fe2＋与菲洛嗪(Ferrozine)形成有色配合物，通过测定吸光度计算出甲醛的含量。某学习小组类比此原理设计如图装置，测定新装修居室内空气中甲醛的含量(夹持装置略去)。
已知：甲醛和银氨溶液反应生成单质银、氨气和碳酸铵，氮化镁与水反应放出NH3，毛细管内径不超过1 mm。
回答下列问题：
(1)A装置中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　，用饱和食盐水代替水制备NH3的原因是________________________________________________。
(2)银氨溶液的制备。关闭K1、K2，打开K3，打开　　　　　　　　，使饱和食盐水慢慢滴入圆底烧瓶中，当观察到B中　　　　　　　　，停止通入NH3。
(3)甲醛与银氨溶液反应的化学方程式为_______________________________
_______________________________________________________________。
(4)室内空气中甲醛含量的测定。
①用热水浴加热B，打开K1，将滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端，吸入1 L室内空气，关闭K1；后续操作是__________________________________________
___________________________________________________________________；
再重复上述操作3次。毛细管的作用是_______________________________
_________________________________________________________________。
②向上述B中充分反应后的溶液中加入稀硫酸调节溶液pH＝l，再加入足量Fe2(SO4)3溶液，充分反应后立即加入菲洛嗪，Fe2＋与菲洛嗪形成有色物质，在562 nm处测定吸光度，测得生成1.12 mg Fe2＋，空气中甲醛的含量为　　　　 mg·L－1。
3.研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
(1)“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)。
已知：①C2H8N2 (l)＋4O2(g)===2CO2(g)＋N2(g)＋4H2O(l)　ΔH1＝－2 765.0 kJ· mol－l
②2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH2＝－19.5 kJ· mol－l
③H2O(g)===H2O (l)　ΔH3＝－44.0 kJ· mol－l
则C2H8N2 (l)＋2N2O4 (l)===3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)的ΔH为　　　　。
(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为
第一步：I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步：I(g)＋N2O(g)→N2(g)＋IO(g)(慢反应)
第三步：2IO(g)＋2N2O(g)→2N2(g)＋2O2(g) ＋I2(g)(快反应)
实验表明，含碘时N2O分解速率方程v＝k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是　　　　(填字母)。
A.N2O分解反应中，k值与碘蒸气浓度大小有关
B.IO为反应的催化剂
C.第二步活化能比第三步大
(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.8 kJ· mol－1。
实验测得：v正＝k正·p2(NO)·p2(CO)，v逆＝k逆·p(N2)·p2 (CO2)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关；p为气体分压(分压＝物质的量分数×总压)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N2物质的量之比为2∶2∶1，压强为p0 kPa。达平衡时压强为0.9p0 kPa，则＝　　　　。
(4)我国科技人员计算了在一定温度范围内下列反应的平衡常数Kp：
①3N2H4(l)===4NH3(g)＋N2(g)　ΔH1 Kp1
②4NH3(g)===2N2(g)＋6H2(g)　ΔH2 Kp2
绘制pKp1－T和pKp2－T的线性关系图如图所示：(已知：pKp ＝ －lgKp)
①由图可知，ΔH1　　　　(填“>”或“<”)0。
②反应3N2H4(l)===3N2(g)＋6H2(g)的K＝　　　　(用Kp1，Kp2表示)；该反应的ΔH　　　　　(填“>”或“<”)0，写出推理过程：　　　　　　　。
4.化合物Ⅰ是合成降压药物苯磺酸氨氯地平的中间体，一种合成Ⅰ的路线如下图所示：
已知：①工业上用羧酸和SOCl2制取酯，反应更加完全，且产率高。
回答下列问题：
(1)A分子的核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为3∶1∶1，A的化学名称为____________________________________________________________________；
B的结构简式为　　　　。
(2)鉴别D与F可选用的试剂为_______________________________________；
D→E的反应类型为　　　　。
(3)G→H的化学方程式为____________________________________________。
(4)符合下列条件的G的同分异构体有　　　　种。
①能发生银镜反应；②能发生水解反应生成CH3OH；③分子中有一个手性碳原子
(5)3－氨基巴豆酸甲酯()是化合物Ⅰ后续合成苯磺酸氨氯地平的原料之一，写出以G和甲醇为原料制备3－氨基巴豆酸甲酯的合成路线(无机试剂任选)。
非选择题专练6
1．答案　（1）促进硫铜矿被H2SO4溶解，将铁元素氧化成Fe3＋
（2）2CuS＋2H2SO4＋O2===2CuSO4＋2S＋2H2O
（3）3.2≤pH<4.7
（4）2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋SO＋4H＋
（5）%
（6）①（，，）　②a
解析　（1）氧气具有氧化性，“酸浸”时，富氧空气的作用为促进硫铜矿被H2SO4溶解，将铁元素氧化成Fe3＋；
（2）“酸浸”时，CuS和硫酸、氧气反应生成硫酸铜、硫单质和水，化学方程式为2CuS＋2H2SO4＋O2===2CuSO4＋2S＋2H2O；
（3）用氨气调pH时，要求铁离子完全沉淀而铜离子不沉淀，故溶液的范围调整为3.2≤pH<4.7；
（4）二氧化硫具有还原性，能将铜离子转化为一价铜、自身被氧化为硫酸根离子，滤液加入氯化钠、盐酸、二氧化硫生成氯化亚铜和硫酸，反应为2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋SO＋4H＋；
（5）铁离子和氯化亚铜反应生成亚铁离子和铜离子，铜元素化合价由＋1变为＋2，结合6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋反应，根据电子守恒可知，6CuCl～6e－～6Fe2＋～Cr2O，则样品中CuCl的质量分数为×100%＝%；
（6）①图中原子的坐标参数：A为（0，0，0），B为（，，），则C在x、y、z轴的投影分别为、、，故C的坐标参数为（，，）。②Cu＋与Cl－最短的距离是体对角线的四分之一，故为a nm。
2．答案　（1）Mg3N2＋6H2O===3Mg（OH）2↓＋2NH3↑　 饱和食盐水可减缓生成氨的速率
（2）分液漏斗的活塞与旋塞　 沉淀恰好完全溶解时
（3）HCHO＋4Ag（NH3）2OH（NH4）2CO3＋6NH3＋4Ag↓＋2H2O
（4）①打开K2，缓慢推动滑动隔板，将气体全部推出，再关闭K2　减小气体的流动速率，使空气中的甲醛气体被完全吸收
②0.037 5
解析　在仪器A中Mg3N2与H2O反应产生Mg（OH）2和NH3，NH3通入到AgNO3溶液中首先反应产生AgOH白色沉淀，后当氨气过量时，反应产生Ag（NH3）2OH，然后向溶液中通入甲醛，水浴加热，发生银镜反应产生单质Ag，产生的Ag与加入的Fe3＋定量反应生成Fe2＋，Fe2＋与菲洛嗪形成有色物质，在562 nm处测定吸光度，测得生成Fe2＋1.12 mg，据此结合反应过程中电子守恒，可计算室内空气中甲醛含量。（1）Mg3N2与水发生盐的相互促进的水解反应产生Mg（OH）2和NH3，反应方程式为：Mg3N2＋6H2O===3Mg（OH）2↓＋2NH3↑；用饱和食盐水代替水，单位体积溶液中水的含量降低，可减缓生成氨气的速率；（2）银氨溶液的制备：关闭K1、K2，打开K3，打开分液漏斗的活塞与旋塞，使饱和食盐水慢慢滴入圆底烧瓶中，生成NH3进入三颈烧瓶中，首先发生反应：Ag＋＋NH3＋H2O===AgOH↓＋NH，后又发生反应：AgOH＋2NH3·H2O===[Ag（NH3）2]＋＋OH－＋2H2O，当观察到B中白色沉淀恰好完全溶解时，就得到了银氨溶液，此时关闭K3和分液漏斗旋塞；（3）甲醛的结构简式为，则B中甲醛和银氨溶液反应方程式为：HCHO＋4Ag（NH3）2OH（NH4）2CO3＋4Ag↓＋6NH3＋2H2O；（4）①用热水浴加热B，打开K1，将滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端，吸入1 L室内空气，关闭K1；后续操作是打开K2，缓慢推动滑动隔板，将气体全部推出，再关闭K2；再重复上述操作3次。毛细管的作用是减小气体的通入速率，使空气中的甲醛气体被完全吸收；②甲醛和银氨溶液加热反应生成银，银具有还原性，被Fe3＋氧化，结合甲醛被氧化为CO2，氢氧化二氨合银被还原为银，甲醛中碳元素化合价0价变化为＋4价，银＋1价变化为0价，生成的银又被铁离子氧化，铁离子被还原为亚铁离子，生成亚铁离子1.12 mg，物质的量n（Fe2＋）＝＝＝2×10－5 mol，根据氧化还原反应电子守恒计算，设消耗甲醛物质的量为x mol，则4x＝2×10－5 mol×1，x＝5×10－6 mol，因此实验进行了4次操作，所以测得1 L空气中甲醛的含量为1.25×10－6 mol，空气中甲醛的含量为1.25×10－6 mol/L×30 g/mol×103 mg/g＝0.037 5 mg/L。
3．答案　（1）－2 550.0 kJ· mol－1　（2）C　（3） ①小于　②或　（4）①<　②Kp1·Kp2　<　
设T1>T2，由图可知，pKp1（T2） －pKp1（T1）>|pKp2（T2） －pKp2（T1）|，则pKp1（T2）－pKp1（T1）>pKp2（T1）－pKp2（T2），pKp1（T2）＋pKp2（T2）>pKp1（T1）＋pKp2（T1），lg[Kp1（T1）·Kp2（T1）]>lg[Kp1（T2）·Kp2（T2）]即K（T1）>K（T2），因此升高温度，K值减小，平衡逆向移动，则该反应正反应为放热反应
解析　（1）由盖斯定律可知，①－2×②－4×③得反应：C2H8N2（l）＋2N2O4（l）===3N2（g）＋2CO2（g）＋4H2O（g），则ΔH＝ΔH1－2ΔH2－3ΔH3＝－2 550.0 kJ· mol－1；（2）A.k为速率常数受温度、催化剂、固体表面积等性质等影响，不受浓度影响，选项A错误；B.催化剂改变反应速率，反应前后质量和化学性质不变；IO为中间过程产物，不是反应的催化剂，选项B错误；C.活化能越大反应越慢，第二步反应为慢反应、第三步反应为快反应，故活化能第二步比第三步大，选项C正确；答案选C；（3）①达到平衡后，v正＝v逆＝k正·p2（NO）·p2（CO）＝k逆·p（N2）·p2（CO2），反应的平衡常数K＝＝，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K值减小，则仅升高温度，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数； ②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N2物质的量之比为2∶2∶1，设初始CO、NO和N2物质的量分别为2 mol、2 mol、1 mol，生成N2的物质的量为x；
则反应后总的物质的量为（5－x） mol，初始压强为p0 kPa，达平衡时压强为0.9p0 kPa，则＝，x＝0.5 mol，平衡时CO、NO、N2、CO2物质的量分别为1 mol、1 mol、1.5 mol、1 mol，总的物质的量为4.5 mol，则K＝＝＝；（4）①由图可知，Kp1随着温度的升高而减小，则平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH1<0；②由盖斯定律可知，①＋②得反应3N2H4（l）===3N2（g）＋6H2（g），则该反应的K＝Kp1·Kp2；设T2>T1，由图可知：pKp1（T2）－pKp1（T1）>∣pKp2（T2）－pKp2（T1）∣则：pKp1（T2）－pKp1（T1）>pKp2（T1）－pKp2（T2），pKp1（T2）＋pKp2（T2）>pKp1（T1）＋pKp2（T1），lg[Kp1（T1）·Kp2（T1）]>lg[Kp1（T2）·Kp2（T2）]即K（T1）>K（T2），因此升高温度，K值减小，平衡逆向移动，则该反应正反应为放热反应。
4．答案　(1)邻二甲苯　　(2)碳酸氢钠溶液或石蕊试液　取代反应
(3)
(4)3
(5)
解析　A分子的核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为3∶1∶1，A中共含有10个氢原子，则有6个H原子的所处环境相同，推断有两个甲基，再根据后续产物的结构可以推断出A中应含有苯环，所以A的结构简式为；根据B的分子式、A和C的结构简式可知B的结构简式为；对比D→E→F和信息①的反应条件可知，D中含有羧基，结合其分子式可知D为CH3COOH，F为CH3COOCH2CH3，再根据信息②可知G应为，对比G和H的分子式可知，G与氯气发生取代反应生成H，所以H为，H再与C反应生成I。(1)根据分析可知A的结构简式为，名称为邻二甲苯；B的结构简式为；(2)D为CH3COOH，F为CH3COOCH2CH3，羧酸溶液显酸性，可以和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，所以可以用碳酸氢钠溶液或石蕊试液鉴别二者；D中—OH被—Cl代替生成E，为取代反应；(3)G为，与氯气发生取代反应生成H，化学方程式为＋Cl2＋HCl；(4)G中含有6个C原子、3个O原子，不饱和度为2，其同分异构体满足：①能发生银镜反应，说明含有醛基或甲酸形成的酯基；②能发生水解反应生成CH3OH，则含有甲醇形成的酯基，根据O原子个数可知，该物质应同时含有酯基和醛基；③分子中有一个手性碳原子，符合题意的有、，共3种；
(5)G为，甲醇为CH3OH；根据信息③可知，在NH3/CH3OH、一定条件下反应可以得到，而在酸性环境中水解可得，再与甲醇酯化可得。