题目内容

19．电解NO制备NH4NO3的工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，通入物质X．下列说法不正确的是（　　）
A．a极接电源的负极
B．阳极反应为：NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+
C．阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O
D．X为NH3最终制得3molNH4NO3理论上需补充2molX物质

分析 电解NO制备NH4NO3，b为阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，a为阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量，总反应方程式为：8NO+7H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$3NH4NO3+2HNO3，因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充NH3，据此分析．

解答 解：电解NO制备NH4NO3，b为阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，a为阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量，总反应方程式为：8NO+7H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$3NH4NO3+2HNO3，因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充NH3．
A．a为阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，a极接电源的负极，故A正确；
B．b为阳极反应为：NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，故B正确；
C．a为阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，故C正确；
D．根据以上分析，则X为NH3，最终制得3molNH4NO3，设需补充xmolNH3，根据总反应方程式为：8NO+7H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$3NH4NO3+2HNO3，则NH3～HNO3～$\frac{3}{2}$NH4NO3则x+$\frac{3x}{2}$=3，x=1.2，理论上需补充NH31.2mol，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了电解原理的应用等，题目涉及的知识点较多，侧重于考查学生的综合运用能力，难度中等，注意基础知识的积累掌握．

练习册系列答案
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12．下列关于SO2性质的说法中，正确的是（　　）
A．能使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有漂白性
B．能使澄清石灰水变浑浊
C．不能与NaOH溶液反应
D．能与水反应生成硫酸
13．物质的分离、提纯是中学化学的重要操作，请应用物质分离、提纯知识，分离下列各组混合物．
  混合物分离方法 操作过程 
 1 从草木灰中提取可溶性物质 
溶解、过滤
将草木灰溶于热水中，不断搅拌，
然后过滤．若滤液仍浑浊，再过滤 
 2 KNO3和NaCl混合物 
结晶、过滤
将混合物溶于热水配成饱和溶液降温，溶液中有KNO3晶体析出，冷却过滤 
 3 由乙醇溶液制无水乙醇
蒸馏 
加入一定量的生石灰，然后蒸馏 
 4 除去淀粉溶液中的碘化钠
渗析 
将混合液放入半透膜袋中，并放入流动的蒸馏水中 
7．工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收．请回答下列问题：
（1）煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入接触室（填设备名称），其主要目的是防止催化剂中毒．
（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒（V2O5）能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如图1）．其中a、c二步的化学方程式可表示为：SO2+V2O5?SO3+V2O4、4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3．
（3）550℃时，SO2转化为SO3的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图2所示．则：将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10M Pa．A与B表示不同压强下的SO2转化率，通常情况下工业生产中采用常压的原因是使用常压SO2就可以达到较高的转化率．
（4）为循环利用催化剂，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上．已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣．查阅资料知：VOSO4可溶于水，V2O5难溶于水，NH4VO3难溶于水．该工艺的流程如图3．
则：反应①②③④中属于氧化还原反应的是①②（填数字序号），反应①的离子方程式为V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O．该工艺中反应③的沉淀率（又称沉矾率）是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度．根据如图4试建议控制氯化铵系数和温度：4、80℃．
14．元素周期表的排列和分区与元素基态原子核外电子的排布息息相关，请据此回答下列问题：
（1）根据原子结构和元素周期表的关系，第七周期0族的原子序数为8．
（2）X和Y均为第2周期p区元素，其原子的第一电离能数值按从大到小的顺序在同周期元素中处于第三位和第七位．
①晶体Y的结构单元是由Y原子组成的正二十面体（如图所示），其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个Y原子，故此基本结构单元是由12个Y原子构成，共含有30个Y-Y键．
②若将一个正二十面体中的每一个顶点削去，可获得只由正六边形和正五边形构成的多面体．若多面体的每一个顶点均为碳原子，可得到一个C60分子的结构模型．则1molC60分子中含有a键的数目为90NA，C60晶体采取面心立方最密堆积，故其配位数为12．
③X和Y可形成多种类型的结构．下列说法正确的是ab．
a、六方“类石墨”YX晶体可做高温润滑剂
b、立方“类金刚石”YX晶体是超硬材料，有优异的耐磨性
c、立方“类金刚石”YX晶体中，Y原子的杂化轨道类型为sp2
（3）Z为第4周期d区元素，最高价为+7价，M和Z是同周期的元素，具有相同的最高化合价．
①写出Z的基态原子价层电子排布式3d54s2．
②酸性强弱：HMO＜HMO2，原因是HMO2中非羟基氧原子数目比HMO的多．
③Z元素可参与形成准晶体．准晶体是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过X-射线衍射实验区分晶体、准晶体和非晶体．
④晶体Z可形成体心立方晶胞，若晶胞中距离最近的Z原子核间距离为apm，则Z晶体的密度为$\frac{165\sqrt{3}×1{0}^{30}}{4{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3．
4．丙烯（CH3CH═CH2）是重要的有机化工原料，以丙烯为起始原料制备F的合成路线如图所示：
已知：①B中核磁共振氢谱有3组峰；②E的摩尔质量为194g•mol-1；③F为高分子化合物；④RCOOR′+Rn18OH$\stackrel{催化剂}{?}$RCO18OR″+R′OH．
回答下列问题：
（1）A含有的官能团是羟基、碳碳双键，B的名称是1，3-丙二醇．
（2）①的反应类型是氧化反应，③的反应类型是加成反应．
（3）D的结构简式为；F的结构简式为．
（4）E中最多有20个原子共平面．
（5）同时满足下列条件的D的同分异构体有8种，其中核磁共振氢谱中有3组峰，且峰面积之比为1：1：1的结构简式为．
i．与NaHCO3溶液反应有气体产生
ii．结构中除苯环外无其它环状结构，且苯环上有2个支链
（6）参照上述F的合成路线，设计一条由甲苯为唯一有机原料制作苯甲酸甲酯（）的合成路线．
11．“化学是你，化学是我”，说明了化学知识在生活中的普遍性．下列说法正确的是（　　）
A．纤维素水解的产物可以制乙醇
B．乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯都属于烃，都可以使溴水褪色
C．“歼-20”飞机上使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料
D．NH4NO3、KNO3、KClO3与Na2S、C2H5OH混合搭存放在同一仓库
8．把a、b、c、d四种金属片浸泡在电解质溶液中，用导线两两相连可以组成各种原电池．若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c不断溶解；a、c相连时，c产生气泡；b、d相连时，b增重，则这四种金属活动性顺序由大到小为（　　）
A．a＞b＞c＞dB．a＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞dD．b＞d＞c＞a
9．短周期元素X、Y、Z、W、Q在表中的位置如图所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法中正确的是（　　）
XY
ZW Q
A．钠与W可以形成离子化合物Na2W2
B．由Z与Y组成的物质在熔融时能导电
C．氧化物对应水化物的酸性：Q＞W
D．固态XY2和ZY2的化学键类型、晶体类型都相同

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