2022届高考化学二轮复习非选择题专项练三含解

1、PAGE PAGE 10非选择题专项练(三)非选择题:包括必考题和选考题两部分。第1517题为必考题,每个试题考生都必须作答。第18、19题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:此题包括3小题,共39分。15.(12分)(2021湖南怀化一模)过氧化钙是一类环境友好的氧化剂,广泛用于环保、农业、水产养殖、食品、冶金、药物制造等多个领域。实验室模仿工业上生产过氧化钙的主要流程如图:已知:“沉淀”时需控制温度在0 左右;CaO28H2O为白色晶体,微溶于水,不溶于乙醇等有机溶剂,加热至366 时开始分解放出氧气。(1)“沉淀”需使用如图装置。“沉淀”装置连接顺序为(填接口序号)。橡胶管X的作用

2、是。B中反应需在冰水浴中进行,除了便于析出晶体外,另一个原因是。B中反应的离子方程式为。(2)“沉淀”时通入的NH3的作用是。洗涤CaO28H2O,最佳试剂是(填字母)。A.水B.无水乙醇16.(13分)(2021湖南长郡十五校联考)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,解决了亿万人口生存问题。回答下列问题:(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示。由图可知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的H= kJ mol-1;该历程中速率最快的一步的活化能(E)为 kJmol-1。(2)工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2N

3、H3(g),当进料体积比V(N2)V(H2)=13时,平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示:500 时,反应的平衡常数Kp(100 MPa)(填“”)Kp(30 MPa)。500 、30 MPa时,氢气的平衡转化率为(保留3位有效数字);Kp=(列出计算式)。Kp为平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压物质的量分数)(3)科学家利用电解法在常温常压下合成氨,工作时阴极区的微观示意图如图,其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。阴极区生成NH3的电极反应式为。下列说法正确的是(填字母)。A.该装置用金(Au)作催化剂,目的是降低N2的键能B.三氟甲

4、磺酸锂的作用是增强导电性C.选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置17.(14分)(2021湖南郴州质量监测)钼酸钠晶体(Na2MoO42H2O)常用于配制金属缓蚀剂。如图为利用钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图。回答下列问题:(1)为了提高焙烧效率,除增大空气量外还可以采用的措施是(写一条即可);写出焙烧时生成MoO3的化学方程式:。(2)“浸取”时产生的气体A是。(3)若“过滤”前加入的沉淀剂为Na2S,则废渣的成分为(填化学式)。(4)“结晶”前需向滤液中加入Ba(OH)2固体以除去C。若滤液中c(Mo)=0.40 molL-1,

5、c(C)=0.20 molL-1,要使钼元素无损失,C的最大去除率是已知:Ksp(BaCO3)=1.010-9,Ksp(BaMoO4)=4.010-8;去除率=100%。(5)重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用,但达到一定次数后必须净化处理,原因是。(6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在缓蚀剂中的腐蚀速率实验结果如图所示。要使碳素钢的缓蚀效果最好,缓蚀剂中钼酸钠(摩尔质量为M)的物质的量浓度为 molL-1。(二)选考题:共15分。请考生从给出的两道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。18.物质结构与性质(2021湖南常德一模)近日,复旦

6、大学、北京大学和上海电力大学等的研究团队共同报道了一种新型NASICON相铁基磷酸盐负极材料Na3Fe2(PO4)P2O7。回答下列问题:(1)基态Fe2+的价电子排布式为。(2)Na3Fe2(PO4)P2O7中P的立体构型为;研究表明,该负极材料发生反应:Na3Fe2(PO4)P2O7-e-Na2Fe2(PO4)P2O7+Na+,Na2Fe2(PO4)P2O7-e-NaFe2(PO4)P2O7+Na+。指出Na2Fe2(PO4)P2O7中n(Fe2+)n(Fe3+)=。(3)K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液可以检验铁陨石中铁元素价态。铁氰化钾中不存在的作用力有(填标号)。a.离子键b.极性

7、键c.非极性键d.键e.配位键f.氢键1 mol Fe(CN)63-中含有的键的数目为(设NA为阿伏加德罗常数的值)。(4)NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同,其中Ni2+和Fe2+的半径分别为6.910-2 nm和7.810-2 nm,则熔点:NiO(填“”)FeO,试说明判断理由。(5)一种铁氮化合物具有高磁导率,密度为 gcm-3,其结构如图所示:该铁氮化合物的化学式为。计算Fe()构成的正八面体的体积为 cm3。19.有机化学基础(2021湖南衡阳二模)化合物G是制备抗新型冠状病毒肺炎药物顺尔宁的中间体,一种合成路线如下:已知:B、C分子中,除苯环外均还有一个五元环,二者

8、均可发生水解反应;RXRMgX请回答下列问题:(1)A分子中处在同一平面的原子最多有个;BC反应的类型为。(2)F的分子式为;G中官能团的名称为。(3)C在酸性条件下发生水解时,生成的有机化合物的结构简式为。(4)D在一定的条件下转化为E时,可发生多个副反应。其中一个副反应生成E的一种同分异构体,该反应的化学方程式为。(5)链状化合物H是()的同分异构体,H能发生银镜反应。H可能的结构共有种(不考虑立体结构)。(6)设计以乙醇和乙酸为起始原料制备3-甲基-3-戊醇()的合成路线:(无机试剂及有机溶剂任选)。非选择题专项练(三)15.答案: (1)fab(ba)cde平衡气压,有利于氯化钙溶液滴

9、入防止温度过高导致氨大量挥发(或过氧化氢分解)Ca2+H2O2+2NH3+8H2OCaO28H2O+2N(2)保持反应体系处于稳定的碱性环境,有利于CaO28H2O不断生成B解析:将CaCl2固体溶解得到CaCl2溶液,向溶液中加入30%的H2O2溶液并通入氨气,CaCl2、H2O2和NH3反应生成CaO28H2O沉淀和NH4Cl,过滤后得到CaO28H2O,CaO28H2O为白色晶体,微溶于水,不溶于乙醇等有机溶剂,用乙醇洗涤烘干后得到CaO2;沉淀时,A为气体收集装置,B为反应发生装置,C为尾气吸收装置,吸收反应剩余的NH3,D为制备氨气的实验装置,所以装置连接顺序为D、A、B、C。(1)

10、由于装置连接顺序为D、A、B、C,所以接口顺序为fabcde或fbacde。橡胶管X是为了平衡气压,有利于氯化钙溶液滴入。B中反应需在冰水浴中进行,有利于析出晶体,并且防止温度过高导致氨大量挥发、过氧化氢分解。装置B中CaCl2、H2O2和NH3反应生成CaO28H2O沉淀和NH4Cl,离子方程式为Ca2+H2O2+2NH3+8H2OCaO28H2O+2N。(2)“沉淀”时通入NH3,可以保持反应体系处于稳定的碱性环境,有利CaO28H2O不断生成。CaO28H2O微溶于水,不溶于乙醇等有机溶剂,所以洗涤CaO28H2O的最佳试剂是乙醇,答案选B。16.答案: (1)-9217(2)=33.3

11、%(3)N2+6e-+6C2H5OH2NH3+6C2H5O-BC解析:(1)由图可知,H=生成物总能量-反应物总能量=-246kJmol-1=-92kJmol-1;该历程中速率最快的反应,即能垒最小的反应,活化能(E)为17kJmol-1。(2)由平衡常数定义可知,反应的平衡常数只与温度有关,500时,Kp(100MPa)=Kp(30MPa)。500、30MPa时,氨气的物质的量分数为20%,在恒温恒压时,物质的量之比与体积之比相同,即进料体积比V(N2)V(H2)=n(N2)n(H2)=13,可假设N2加入了1mol,H2加入了3mol,平衡转化了xmol氮气:N2(g)+3H2(g)2NH

12、3(g)反应前/mol130变化量/molx3x2x平衡时/mol1-x3-3x2x氨气的物质的量分数=100%=100%=20%。即x=,氢气的平衡转化率为33.3%;平衡时,氮气和氨气的物质的量分数均为20%,氢气的物质的量分数为60%,Kp=。(3)根据电解池原理可知,氮气与乙醇反应生成氨气和C2H5O-,则阴极区生成NH3的电极反应式为N2+6e-+6C2H5OH2NH3+6C2H5O-。该装置用金(Au)作催化剂,目的是降低反应的活化能,不能降低N2的键能,A错误;从阴极反应看,三氟甲磺酸锂并未参加反应,作用是增强导电性,B正确;从图中可知,选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H

13、2O进入装置,C正确。17.答案: (1)固体粉碎(或逆流焙烧等)2MoS2+7O22MoO3+4SO2(2)CO2(3)PbS(4)95%(5)使用一定次数后,母液中杂质的浓度增大,重结晶时会析出杂质,影响产品纯度(6)解析:MoS2、PbS在焙烧中S元素转化成SO2,Mo和Pb元素应转化成相应的氧化物,加入碳酸钠溶液浸取,然后加入沉淀剂过滤,除去废渣,废渣应是含Pb元素的物质,加入沉淀剂时Mo元素价态没发生改变,即碳酸钠溶液与MoO3反应,Mo元素转化成Mo,然后结晶获得产品。(1)提高焙烧速率的措施还有粉碎矿石或逆流焙烧等;焙烧过程中Mo元素的化合价由+2价+6价,S的化合价由-1价+4

14、价,该反应中的产物是MoO3和SO2,化学方程式为2MoS2+7O22MoO3+4SO2。(2)根据上述分析Mo元素转化成Mo,其离子方程式为MoO3+CMo+CO2,即“浸取”时产生的气体A是CO2。(3)由钼精矿的杂质为PbS可知,除重金属离子就是除去溶液中的Pb2+,因此废渣的成分为PbS。(4)若钼元素无损失,则c(Ba2+)c(Mo)Ksp(BaMoO4),此时c(Ba2+)Ksp(BaCO3),c(C),C残留的最低浓度,应是c(Ba2+)最大时,即c(C)molL-1=1.010-2molL-1,即残留C的最低物质的量浓度为1.010-2molL-1;C最大去除率=100%=95

15、%。(5)由于使用的次数较多后,母液中杂质的浓度增大,影响产品纯度,所以必须进行净化处理。(6)根据图像,碳素钢的缓释效果最好时,钼酸钠的浓度为150mgL-1,因此缓蚀剂中钼酸钠的物质的量浓度为 molL-1。18.答案: (1)3d6(2)正四面体形11(3)cf12NA(4)NiO、FeO属于离子晶体,Ni2+离子半径更小,NiO晶格能更大,熔点更高(5)Fe3()Fe()N(或Fe4N)解析:(1)Fe2+的核外有24个电子,基态Fe2+的价电子排布式为3d6。(2)磷酸根离子的中心原子是P原子,周围有4个O原子,中心原子的价层电子对数=4+=4,所以立体构型应为正四面体;Na3Fe2

16、(PO4)P2O7失去一个电子生成Na2Fe2(PO4)P2O7,Na2Fe2(PO4)P2O7失去一个电子生成NaFe2(PO4)P2O7,故可以推测出,Na3Fe2(PO4)P2O7中有两个亚铁离子,NaFe2(PO4)P2O7中有两个铁离子,故Na2Fe2(PO4)P2O7中n(Fe2+)n(Fe3+)=11。(3)铁氰化钾属于离子化合物,阴阳离子间存在离子键,K3Fe(CN)6中形成的化学键均为极性共价键,SCN-中含有碳氮三键,含有键和键,Fe3+与CN-间以配位键结合,铁氰化钾中不存在的作用力有非极性共价键和氢键。在配合物Fe中,CN-与铁离子之间有6个配位键,在每个CN-内部有1

17、个键,所以1molFe(CN)63-中含有的键的数目为12NA。(4)NiO、FeO属于离子晶体,离子晶体中,离子半径越小,晶格能越大,熔点越高,Ni2+的半径比Fe2+的半径小,则NiO晶格能更大,故NiO熔点更高。(5)由结构图可知,一个晶胞中含有的N原子数为1,Fe()的数目为6=3,Fe()的数目为8=1,故该铁氮化合物的化学式为Fe3()Fe()N或Fe4N。四棱锥的体积=底面积高,正八面体的体积=2四棱锥的体积,四棱锥的底面各个顶点在正方体截面的中心,故四棱锥的底面积等于正方体的底面积的一半,四棱锥的高为正方体的边长的一半,故八面体的体积=2底面积高=2(边长2边长)=正方体体积,

18、正方体体积=cm3=cm3,八面体的体积=正方体体积=cm3=cm3。19.答案: (1)14还原反应(2)C17H24O4(醇)羟基、醚键(3)(4)+(CH3CO)2O+CH3COOH(5)8(6)解析:结合C(C8H6O2)D()、已知信息和可推测,C为;B,B分子中,除苯环外均还有一个五元环,且可发生水解反应,B在NaBH4、THF中反应生成,则B为;和(CH3CO)2O发生反应生成E,E和发生反应生成,由此推测E为;在KOH溶液中水解,酸化后生成G,则G为。(1)苯环上的所有原子都处于同一平面,共有12个原子处于同一平面,两个甲基邻位取代苯环上的H原子得到,每个CH3中有一个H原子可以通过旋转与苯环共平面,所以A分子中处在同一平面的原子最多有14个;的反应类型为还原反应。(2)F为,其分子式为C17H24O4;G为,含有的官能团的名称为(醇)羟基、醚键。(3)C为,在酸性条件下发生水解时,生成的有机化合物的结构简式为。(4)D在一定的条件下转化为E时,可发生多个副反应。其中一个副反应生成E的一种同