2022届高考化学二轮教学案-题型二无机化工流程综合题“7＋化工流程”特训

“7＋化工流程”特训A组(15分钟)1．化学与生产、生活和科技密切相关。下列说法错误的是()A．N95型口罩的核心材料聚丙烯属于有机高分子材料B．将“84”消毒液与75%的酒精混合使用，消毒效果更好C．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法D．葡萄酒中通常含有微量SO2，既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化答案B解析“84”消毒液中的NaClO具有强氧化性，能与乙醇反应，生成有毒的Cl2，不仅降低消毒效果，还会引起中毒，故B项错误。2．下列说法正确的是()A．铜锌原电池中，盐桥中的K＋和NOeq\o\al(－,3)分别移向负极和正极B．SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)必须在高温下反应才能发生，则ΔH＞0C．室温下，将Na2CO3和NaHCO3的混合溶液加水稀释，eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))减小D．电解精炼铜时，若阴极析出3.2g铜，则阳极失电子数大于6.02×1022答案B解析A项，K＋移向正极，NOeq\o\al(－,3)移向负极；C项，根据第二步电离常数表达式，Ka2＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·cH＋,cHCO\o\al(－,3))，可得出eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cH＋,Ka2)，加水稀释，Na2CO3和NaHCO3混合液碱性减弱，则c(H＋)增大，Ka2不变，因而eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))增大；D项，电解精炼铜时，阴极只发生反应：Cu2＋＋2e－=Cu,3.2gCu为0.05mol，依据得失电子守恒，阳极失去电子的物质的量应为0.1mol。3．一种新型的合成氨的方法如图所示，下列说法错误的是()A．反应①属于“氮的固定”B．反应②属于非氧化还原反应C．反应③可通过电解LiOH水溶液实现D．上述三步循环的总反应为2N2＋6H2O=4NH3＋3O2答案C解析反应①是N2与Li反应生成Li3N，属于“氮的固定”，故A项正确；反应②是Li3N与H2O反应生成NH3和LiOH，该反应中各元素的化合价都没有发生变化，属于非氧化还原反应，故B项正确；电解LiOH水溶液时阴极上是H＋得电子生成氢气而不是Li＋得电子，故C项错误；根据图中信息可知：上述三步循环的总反应为2N2＋6H2O=4NH3＋3O2，故D项正确。4．乳酸乙酯()是一种食用香料，常用于调制果香型、乳酸型食用和酒用香精。乳酸乙酯的同分异构体M有如下性质：0.1molM分别与足量的金属钠和碳酸氢钠反应，产生的气体在相同状况下的体积相同，则M的结构最多有(不考虑立体异构)()A．8种B．9种C．10种D．12种答案D解析乳酸乙酯的分子式为C5H10O3，由题意可判断，M中含有两个官能团，一个是羧基、一个是羟基，则M可视作两个官能团分别取代丁烷上的氢原子后的产物，、。若羧基在1号碳上，羟基可以在1号、2号、3号、4号碳上，有四种情况；若羧基在2号碳上，羟基可以在1号、2号、3号、4号碳上，有四种情况；若羧基在6号碳上，羟基可以在5号(同7号、8号)碳上，有一种情况；若羧基在5号碳上，羟基可以在5号、6号、7号(同8号)碳上，有三种情况，因此共有12种。5．下列关于有机物的叙述正确的是()A．能与NaOH溶液反应且分子式为C2H4O2的有机物一定是乙酸B．2-甲基-2-丁醇可以被酸性高锰酸钾溶液氧化C．苯乙烯和甲苯分子中所有原子均可能共平面D．酸性高锰酸钾溶液可用来鉴别苯和乙醇答案D解析能与NaOH溶液反应且分子式为C2H4O2的有机物可能是乙酸或甲酸甲酯，A项错误；2-甲基-2-丁醇中，与羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，B项错误；甲苯分子中含有甲基，甲基具有甲烷的四面体构型，所以甲苯中的所有原子不可能共平面，C项错误；苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D项正确。6．埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法正确的是()A．该方法将电能转化成化学能B．在此装置中钢管道作正极C．该方法称为“外加电流的阴极保护法”D．镁块上发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－答案B解析该保护装置利用了原电池原理，镁为负极，钢管道为正极。7．下列实验能达到相应实验目的的是()选项实验实验目的A将乙二醇(HOCH2CH2OH)转化为乙二酸(H2C2O4)B比较氯化铁和二氧化锰对H2O2分解反应的催化效果C证明稀硝酸与铜反应时表现出氧化性D用SO2与Ba(NO3)2溶液反应获得BaSO3沉淀答案C解析乙二酸(H2C2O4)具有还原性，可以继续和酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2和水，A项错误；依据控制变量法，比较催化剂的催化效果时，两试管中H2O2的质量分数应相等，B项错误；稀硝酸与铜反应，生成不溶于水的NO，稀硝酸被还原，表现出氧化性，C项正确；SO2可被NOeq\o\al(－,3)(H＋)氧化为SOeq\o\al(2－,4)，生成的沉淀应为BaSO4，D项错误。8．四氢铝锂(LiAlH4)常作有机合成的重要还原剂。以辉锂矿(主要成分是Li2O·Al2O3·4SiO2，含少量Fe2O3)为原料合成四氢铝锂的流程如下：已知：①几种金属氢氧化物沉淀时的pH如下表所示：物质Fe(OH)3Al(OH)3开始沉淀时的pH2.34.0完全沉淀时的pH3.76.5②常温下，Ksp(Li2CO3)＝2.0×10－3。Li2CO3在水中溶解度随着温度升高而减小。回答下列问题：(1)上述流程中，提高“酸浸”速率的措施有______________________________________(写两条)；加入CaCO3的作用是_________________________________________________________。(2)“a”最小值为________。“电解”的阴极反应式为________________________________。(3)设计简单方案由Li2CO3制备LiCl：______________________________________________。(4)写出LiH和AlCl3反应的化学方程式：_____________________________________________(条件不作要求)。(5)用热水洗涤Li2CO3固体，而不用冷水洗涤，其目的是____________________；检验碳酸锂是否洗净的实验方法是_________________________________________________________。(6)在有机合成中，还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示，其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力。LiAlH4的“有效氢”为________(结果保留2位小数)。答案(1)加热、搅拌等调节pH使Fe3＋、Al3＋转化成相应氢氧化物沉淀(2)6.5Li＋＋e－=Li(3)用盐酸溶解，在氯化氢气体氛围中蒸干溶液(4)AlCl3＋4LiHeq\o(=,\s\up7(一定条件))LiAlH4＋3LiCl(5)减少Li2CO3损失取最后一次洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液和稀盐酸，观察是否有沉淀产生(合理即可)(6)0.21g解析(1)“酸浸”时加热、搅拌等措施可以提高反应速率；加入碳酸钙中和溶液中酸，使铁、铝离子完全沉淀成氢氧化铁、氢氧化铝。(2)从表格信息看，调节pH最小值为6.5，确保铝离子完全沉淀；阴极上锂离子被还原成锂。(3)在氯化氢气体氛围中蒸干氯化锂溶液，类似从海水中提取氯化镁。(4)氯化铝与氢化锂反应生成四氢铝锂和氯化锂。(5)依题意，碳酸锂的溶解度随温度升高而减小，用热水洗涤碳酸锂，减少碳酸锂的损失；沉淀表面有硫酸钠，检验SOeq\o\al(2－,4)可判断沉淀是否洗净。(6)还原能力指失电子数，1molLiAlH4能提供8mol电子，相当于4molH2，LiAlH4的有效氢为eq\f(8,38)g≈0.21g。B组(15分钟)1．2020年11月24日，嫦娥五号探测器发射圆满成功，开启了我国首次地外天体采样返回之旅。探月工程所选用的新材料与化学密切相关。下列叙述正确的是()A．登月中，所用北斗系统的导航卫星，其计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅B．用于光学望远镜的高致密碳化硅特种陶瓷材料，是一种传统无机非金属材料C．面对高空低压的环境，所使用的碳纤维是一种有机高分子材料D．嫦娥五号探测器在月球表面展示的国旗，其材料要求具有耐高低温、防静电等多种特性，所用的高性能芳纶纤维材料是复合材料答案D解析A项，计算机的芯片材料是高纯度单质硅，错误；B项，碳化硅陶瓷材料是一种新型无机非金属材料，错误；C项，碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维，属于无机材料，错误；D项，月球表面没有大气层，昼夜温差极大，因此国旗材料要求具有耐高低温、防静电等多种特性，正确。2．实验是化学研究的基础，下列关于各实验装置图(部分夹持装置省略)的叙述错误的是()A．利用装置①可除去粗溴苯(溴苯沸点为156.2℃)中混有的苯(沸点为80.1℃)B．利用装置②及相关实验现象可推知酸性：CH3COOH>H2CO3>H2SiO3C．利用装置③，由b口进气可收集H2、NH3D．利用装置④可制备二氧化硫气体答案D解析A项，苯与溴苯能够互溶，二者的沸点相差较大，可利用蒸馏除杂，正确；B项，强酸能够制弱酸，醋酸与碳酸钠反应生成CO2，因醋酸具有挥发性，因此利用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2气体中混有的醋酸，将CO2通入硅酸钠溶液中，生成难溶物硅酸，可证明酸性：CH3COOH>H2CO3>H2SiO3，正确；C项，H2、NH3密度小于空气，与空气在常温下均不反应，因此可利用向下排空气法收集，收集时气体短进长出，正确；D项，浓硫酸与铜反应生成二氧化硫气体需要加热，该装置缺少加热装置，错误。3．共用两个或两个以上碳原子的多环烃称为桥环烃，二环[1,1,0]丁烷()是一种简单的桥环烃。下列关于该有机物的说法错误的是()A．与环丁烯互为同分异构体B．一氯代物有2种，二氯代物有4种C．所有碳原子均处于同一平面内D．开环加氢生成1molC4H10至少需要2molH2答案C解析二环[1,1,0]丁烷与环丁烯()的分子式均为C4H6，二者的分子结构不同，互为同分异构体，A项正确；该烃分子中有2种不同化学环境的氢原子，则其一氯代物有2种；考虑两个Cl原子在碳原子上的相对位置，有4种二氯代物，分别为、、和，B项正确；二环[1,1,0]丁烷分子中所有碳原子均形成4个单键，每个碳原子与周围4个原子均形成四面体结构，故该烃分子中所有碳原子不处于同一平面内，C项错误；该烃的分子式为C4H6，可与2molH2发生开环加氢反应生成分子式为C4H10的烃，D项正确。4．某工厂用NaCl为原料制备高氯酸，实验按流程如下所示，下列说法不正确的是()A．电解Ⅰ分别用不锈钢网和石墨作电极，石墨电极上有黄绿色气体生成B．“60℃歧化”的反应为3Cl2＋3COeq\o\al(2－,3)=5Cl－＋ClOeq\o\al(－,3)＋3CO2C．电解Ⅱ中阳极反应式为ClOeq\o\al(－,3)＋2OH－－2e－=ClOeq\o\al(－,4)＋H2OD．循环利用物质A的成分是NaCl、NaClO4答案C解析A项，根据流程图，电解Ⅰ分别用不锈钢网和石墨作电极，电解氯化钠溶液，制备氯气，所以需要用石墨为阳极，正确；B项，“60℃歧化”的反应为氯气和碳酸钠反应生成氯化钠、氯酸钠和二氧化碳，反应的离子方程式为3Cl2＋3COeq\o\al(2－,3)=5Cl－＋ClOeq\o\al(－,3)＋3CO2，正确；C项，电解Ⅱ中阳极反应式为ClOeq\o\al(－,3)＋H2O－2e－=ClOeq\o\al(－,4)＋2H＋，错误；D项，根据流程图，循环利用物质A的成分是NaCl、NaClO4，正确。5．A、B、C、D、E、F为原子序数依次递增的六种短周期主族元素，工业上通过分离液态空气获得B的单质，C与A、F两元素原子序数之差的绝对值都是8，E的简单离子半径小于同周期其他元素的简单离子半径。下列说法正确的是()A．B元素一定位于第二周期第ⅤA族B．A元素与其他元素既能形成离子化合物，又能形成共价化合物C．D单质的熔点高于E，则D的金属性强于ED．F的氧化物的水化物酸性强于其他元素的氧化物的水化物酸性答案B解析工业上通过分离液态空气可获得氧气和氮气；一般情况下，短周期同主族相邻周期元素原子序数之差为8，但H和Li例外；第三周期离子半径最小的简单离子是Al3＋。据此推断出，A是氢，B是氮或氧，C是氟，D是钠或镁，E是铝，F是氯。B位于元素周期表中第二周期第ⅥA族或第二周期第ⅤA族，A项错误；H与其他元素主要形成共价化合物如水、烃等，也可以形成离子化合物如NaH、MgH2等，B项正确；Na或Mg的熔点低于Al，与两者金属性强弱无关，C项错误；Cl的最高价氧化物的水化物高氯酸是酸性最强的含氧酸，该选项没有“最高价”限制，D项错误。6．金属氟化物一般都具有高容量、高质量密度的特点。氟离子热电池是新型电池中的一匹黑马，其结构如图所示。下列说法正确的是()A．图示中与电子流向对应的氟离子移动方向是(B)B．电池放电过程中，若转移1mol电子，则M电极质量减小12gC．电池充电过程中阳极的电极反应式为Bi＋3F－－3e－=BiF3D．该电池需要在高温条件下工作，目的是将热能转化为电能答案C解析依据电子流向以及金属的性质判断，放电时，M电极为正极，N电极为负极。F－应移向负极，A项错误；外电路转移1mole－，M极应有1molF－进入固体电解质，电极质量减少19g，B项错误；高温的目的是使固体电解质电离形成自由移动的离子，放电时，是化学能转变为电能，D项错误。的关系如图所示，下列说法不正确的是()A．该溶液中eq\f(cH2CO3,cHCO\o\al(－,3))＜eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))B．B、D、E三点对应溶液pH的大小顺序为B＞D＞EC．A、B、C三点对应的分散系中，A点的稳定性最差D．D点对应的溶液中一定存在2c(Ba2＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝3c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)＋c(Cl－)答案B解析结合Kh(COeq\o\al(2－,3))＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cOH－,cCO\o\al(2－,3))、Kh(HCOeq\o\al(－,3))＝eq\f(cH2CO3·cOH－,cHCO\o\al(－,3))，在同一混合溶液中，两表达式c(OH－)相同，由于Kh(COeq\o\al(2－,3))＞Kh(HCOeq\o\al(－,3))，故eq\f(cH2CO3,cHCO\o\al(－,3))＜eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))，A项正确；根据Ka2＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·cH＋,cHCO\o\al(－,3))，lgeq\f(cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))的数值越大，c(H＋)越小，酸性越弱，pH越大，因此正确的顺序为B＜D＜E，B项错误；A、B、C三点对应的分散系中，A点属于过饱和溶液，会形成BaCO3沉淀，因此该分散系的稳定性最差，C项正确；根据电荷守恒可得2c(Ba2＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(OH－)＋c(Cl－)，由于D点对应的溶液中c(COeq\o\al(2－,3))＝c(HCOeq\o\al(－,3))，因此存在2c(Ba2＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝3c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)＋c(Cl－)，D项正确。8．钯(Pd)是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯(PdCl2)和Pd的流程。回答下列问题：(1)“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是___________________________________。(2)“钯灰”中的主要成分有PdO，加入甲酸(HCOOH)，可以将PdO还原成金属单质，请写出HCOOH还原PdO的化学方程式：______________________________________________。(3)王水是按照体积比3∶1将浓盐酸和浓硝酸混合而得到的强氧化性溶液，加热条件下钯在王水中发生反应生成H2[PdCl4]和一种有毒的无色气体A，该气体遇空气变红棕色，请写出Pd和王水反应的化学方程式：___________________________________________________。(4)加入浓氨水，调节pH至9.0，并控制温度在70～75℃，Pd元素以[Pd(NH3)4]2＋的形式存在于溶液中。若温度大于75℃，则不利于除铁，原因是_______________________________。(5)黄色晶体的成分为[Pd(NH3)2]Cl2，将其烘干，在空气中550℃下焙烧(氧气不参与反应)可以直接得到Pd，同时得到无色刺激性混合气体，在温度下降时“冒白烟”，则除Pd外其他产物有________________(写化学式)。(6)海绵状金属钯密度为12.0g·cm－3，具有优良的吸氢功能，标准状况下，其吸附的氢气是其体积的840倍，则此条件下海绵钯的吸附容量R＝________mL·g－1