2023高考化学大二轮复习第3部分训练非选择题专项练1

PAGEPAGE2训练(九)非选择题专项练(1)1．NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体，可由电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如下：(1)①为提高废渣浸出率，以下措施可行的有________。A．升高反响温度B．增大压强C．在反响过程中不断搅拌②向滤液Ⅰ中参加FeS是为了生成更难溶于水的硫化物沉淀而除去Cu2＋、Zn2＋等杂质，那么除去Cu2＋的离子方程式为：_________________________________________________________________________________________________________。(2)对滤液Ⅱ的操作，答复以下问题：①往滤液Ⅱ中加H2O2时，温度不能过高，其原因是：______________________。②调滤液ⅡpH的目的是________________，参加试剂为_______________________________________________________________________________________。(3)滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，加Na2CO3过滤后得到NiCO3固体，检验Ni2＋已完全沉淀的实验方法是____________________。(4)得到的NiSO4溶液经____________、____________、过滤、洗涤、枯燥等操作可得到NiSO4·6H2O晶体。解析由实验流程及物质的性质可知，酸浸后离子主要有Ni2＋、Cu2＋、Fe2＋、Zn2＋，参加硫化亚铁目的是将铜离子转化成更难溶的硫化铜，参加过氧化氢目的是氧化二价铁，但温度过高过氧化氢会分解，根据已有知识参加氧化镍，氢氧化镍或碳酸镍将三价铁转化成氢氧化铁除去。(1)①升高温度、搅拌均可加快反响速率，而溶液中的反响，增大压强，反响速率无影响，那么AC符合；②FeS与Cu2＋发生沉淀的转化反响，离子反响为FeS＋Cu2＋=CuS＋Fe2＋；(2)对滤液Ⅱ的操作，①往滤液Ⅱ中加H2O2时，温度不能过高，其原因是温度过高，过氧化氢不稳定受热易分解；②调滤液ⅡpH的目的是除去Fe3＋，参加试剂为NiO或Ni(OH)2或NiCO3；(3)滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，加Na2CO3过滤后得到NiCO3固体，检验Ni2＋已完全沉淀的实验方法是静置后向上层清液中再参加Na2CO3溶液，没有浅绿色沉淀生成；(4)得到的NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、枯燥等操作可得到NiSO4·6H2O晶体。答案(1)①AC②FeS＋Cu2＋=CuS＋Fe2＋(2)①温度过高，过氧化氢不稳定受热易分解②除去Fe3＋NiO或Ni(OH)2或NiCO3(3)静置后向上层清液中再参加Na2CO3溶液，没有浅绿色沉淀生成(4)蒸发浓缩冷却结晶2．某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法〞制纯碱并进行后续实验。Ⅰ.制备纯碱：先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料，用如下图装置制取NaHCO3，然后再将NaHCO3制成Na2CO3。(1)装置丙中反响的化学方程式为____________________________________。(2)装置乙的作用是________________________________________________。为防止污染空气，尾气中的____________需要进行吸收处理。(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有________、________、________。Ⅱ.测定所得产品的组成和纯度(4)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3，请选择以下装置设计实验，并完成下表：选择的装置(填编号)实验现象实验结论样品中含NaHCO3(5)测定该纯碱样品的纯度：称取m1g样品，置于小烧杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液。将反响混合物过滤、洗涤、枯燥、称量，得到固体的质量为m2g。那么该纯碱样品的纯度为______________。解析(1)NaHCO3的溶解度不大，在氨化的饱和食盐水中通入过量CO2可析出NaHCO3晶体。(2)用装置甲和相应药品制得的CO2中混有HCl，用装置乙可以除去HCl。氨化的饱和食盐水可挥发出污染环境的NH3，尾气应进行处理。(3)装置丙中产生了NaHCO3晶体，将过滤后得到的NaHCO3进行洗涤，然后灼烧即可得到纯碱。(4)用酒精灯加热时，Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解可生成CO2、H2O和Na2CO3，加热纯碱样品，只要能检验出有CO2或H2O生成即可说明纯碱样品中含有NaHCO3。(5)实验所得沉淀为CaCO3，n(Na2CO3)=n(CaCO3)=eq\f(m2,100)mol，m(Na2CO3)=eq\f(106m2,100)g，纯碱样品的纯度为eq\f(106m2,100m1)×100%=eq\f(106m2,m1)%。答案(1)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl(2)除去CO2中的HCl气体氨气(NH3)(3)过滤洗涤灼烧(4)A、BB中溶液变浑浊[或A、CC中物质变蓝或A、C、BC中物质变蓝，B中溶液变浑浊](5)eq\f(106m2,m1)%3．氮的固定意义重大，氮肥的大面积使用提高了粮食产量。(1)目前人工固氮有效且有意义的方法是___________________________________________________(用一个化学方程式表示)。(2)自然界发生的一个固氮反响是N2(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up11(放电))2NO(g)，N2、O2、NO三种分子中化学键断裂所吸收的能量依次为946kJ·mol－1、498kJ·mol－1、632kJ·mol－1，那么该反响的ΔH=________kJ·mol－1。(3)恒压100kPa时，反响2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1，反响2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。①图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)到达平衡时NO的转化率，那么________点对应的压强最大。②恒压100kPa、25℃时，2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中N2O4的物质的量分数为________，列式计算平衡常数Kp=____________。(Kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)(4)室温下，用注射器吸入一定量NO2气体，将针头插入胶塞密封，然后迅速将气体体积压缩为原来的一半并使活塞固定，此时手握针筒有热感，继续放置一段时间。从活塞固定时开始观察，气体颜色逐渐________(填“变深〞或“变浅〞)，原因是_________________________________________________________。[2NO2(g)N2O4(g)在几微秒内即可到达化学平衡]解析(1)游离态的氮元素反响生成化合态氮元素为氮的固定，如工业合成氨，反响的化学方程式为：N2＋3H2eq\o(,\s\up11(催化剂),\s\do11(高温、高压))2NH3；(2)N2(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up11(放电))2NO(g)，N2、O2、NO三种分子中化学键断裂所吸收的能量依次为946kJ·mol－1、498kJ·mol－1、632kJ·mol－1，反响焓变ΔH=(946kJ·mol－1＋498kJ·mol－1)－2×632kJ·mol－1=＋180kJ·mol－1；(3)①图中曲线上各点为等压不等温，通过控制变量做等温线确定ABC三点与曲线交点等温不等压，从而确定曲线以下的点压强小于100kPa，曲线以上的点压强大于100kPa，所以B点压强最大。②利用三段法列式计算，恒压100kPa、25℃时NO2的转化率为80%，设起始量二氧化氮物质的量为x，2NO2(g)N2O4(g)起始量(mol)x0变化量(mol)0.8x0.4x平衡量(mol)0.2x0.4x平衡体系中N2O4的物质的量分数=eq\f(0.4x,0.6x)×100%=66.7%，Kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，那么Kp=eq\f(100kPa×66.7%,[100kPa×(1－66.7%)]2)；(4)压缩活塞平衡正移，反响放热，针管微热，活塞固定时2NO2(g)N2O4(g)已达平衡状态，放置时气体温度下降，平衡向正反响方向移动，NO2浓度降低，颜色变浅。答案(1)N2＋3H2eq\o(,\s\up11(催化剂),\s\do11(高温、高压))2NH3(2)＋180(3)①B②66.7%eq\f(100kPa×66.7%,[100kPa×(1－66.7%)]2)(4)变浅活塞固定时2NO2(g)N2O4(g)已达平衡状态，因反响是放热反响，放置时气体温度下降，平衡向正反响方向移动，NO2浓度降低4．海洋是一个丰富的资源宝库，通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。(1)海水中盐的开发利用：①海水制盐目前以盐田法为主，建盐田必须选在远离江河入海口，多风少雨，潮汐落差大且又平坦空旷的海滩，所建盐田分为贮水池、蒸发池和________池。②目前工业上采用比拟先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产，在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用：____________________________________________(写一点即可)。(2)电渗析法是近年开展起的一种较好的海水淡化技术，其原理如图1所示，其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列，请答复下面的问题：①海水不能直接通入到阴极室中，理由是______________________________。②A口排出的是________(填“淡水〞或“浓水〞)。(2)①海水中含较多Mg2＋和Ca2＋等阳离子，电解时会产生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜②淡水(3)①3COeq\o\al(2－,3)＋3Br2=5Br－＋BrOeq\o\al(－,3)＋3CO2↑②富集溴，提高Br2的浓度③温度过低难以将Br2蒸发出来，但温度过高又会将大量的水蒸馏出来5．太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒等化学物质。(1)基态硅原子的电子排布式：________。(2)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似，硅烷中硅采取________杂化方式，硅烷的沸点与相对分子质量的关系如下图，呈现这种变化的原因是__________________________________________。(3)硒和硫同为ⅥA族元素，与其相邻的元素有砷和溴，那么三种元素的电负性由小到大的顺序为__________________________________________________。(用元素符号表示)(4)气态SeO3分子的立体构型为____________________，与SeO3互为等电子体的一种离子为____________(填化学式)。(5)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶点，铜原子位于面心，那么该合金中金原子(Au)与铜原子(Cu)个数比为________；假设该晶体的晶胞棱长为apm，那么该合金密度为________________。(列出计算式，不要求计算结果，阿伏加德罗常数的值为NA)解析(1)硅是14号元素，根据原子核外电子排布规律可以写出电子排布式为：1s22s22p63s23p2；(2)根据硅烷的分子式得出，硅烷的通式为：SinH2n＋2，又硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似，所以硅烷中硅采取sp3杂化方式；硅烷(SinH2n＋2)都是分子晶体，分子晶体的沸点上下取决于分子间作用力，而分子间作用力与相对分子质量的大小有关，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强；(3)砷、硒、溴三种元素都是第四周期非金属元素，同一周期元素自左而右电负性增大，故电负性：As＜Se＜Br；(4)气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数为eq\f(6＋0,2)=3，无孤电子对，所以分子构型为平面三角形，又等电子体要求原子总数相同，价电子数相同，所以与SeO3互为等电子体的一种离子为COeq\o\al(2－,3)或NOeq\o\al(－,3)；(5)在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，该晶胞中Au原子个数=8×eq\f(1,8)=1，Cu原子个数=6×eq\f(1,2)=3，所以该合金中Au原子与Cu原子个数之比=1∶3，晶胞体积V=(a×10－10cm)3，每个晶胞中铜原子个数是3、Au原子个数是1，那么ρ=eq\f(\f(197＋64×3,NA),(a×10－10)3)g·cm－3。答案(1)1s22s22p63s23p2(2)sp3硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(3)As＜Se＜Br(4)平面三角形COeq\o\al(2－,3)或NOeq\o\al(－,3)(5)1∶3eq\f(\f(197＋64×3,NA),(a×10－10)3)g·cm－36．芳香族化合物X是一种天然食用香料，可以从某些植物中提取。X能发生以下转化：：①A的核磁共振氢谱有6个峰；②H为酯类结构，结构中除苯环外还含有一个六元环；③G的产量是衡量一个国家石油化工开展水平的标志请答复以下问题：(1)反响①～⑥中，属于加成反响的是________(填序号)，③的反响条件是____________。(2)反响①的化学方程式为______________________________________。检验A中非含氧官能团所用的试剂为_________________________________________。(3)D的结构简式为____________。(4)F的同分异构体中，遇