2022届新高考化学二轮复习非选择题提速练(二)

非选择题提速练（二）1．三氯乙醛常用于制造敌百虫等杀虫剂、三氯乙醛脲除草剂。已知部分信息如下：①几种物质的物理性质。熔点/℃沸点/℃溶解性密度/g·cm－3乙醇－11778.5与水互溶0.789三氯乙醛－57.597.8溶于水、乙醇1.51②制备原理：CH3CH2OH＋4Cl2→CCl3CHO＋5HCl；副反应：CH3CH2OH＋HCl→CH3CH2Cl＋H2O。制备三氯乙醛的流程：eq\a\vs4\al(乙醇)eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(80～90℃))eq\a\vs4\al(三氯乙醛,的混合液)eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(蒸馏))eq\a\vs4\al(三氯乙醛粗产品)实验（一）：制备三氯乙醛的混合液，装置如图（部分夹持及加热装置省略）。（1）L仪器的名称是。装置C中的试剂是（填名称）。（2）多孔球泡的作用是。（3）装置A中发生反应的离子方程式为。（4）为了证明装置D中产生HCl，需要在装置D和装置E之间增加下列装置（填字母）。实验（二）：制备三氯乙醛粗产品，装置如图。（5）烧瓶中加入几块碎瓷片，其作用是，温度计的温度控制在左右。（6）粗产品中可能含有的有机物杂质是（填一种即可）。2．MnSO4·H2O在工业、农业等方面有广泛的应用。一种以高硫锰矿（主要成分为含锰化合物及FeS）为原料制备硫酸锰的工艺流程如图1所示：图1已知：①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。②常温下，相关金属离子[c0（Mn＋）＝0.1mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH如表所示：Mn（OH）2Mg（OH）2Fe（OH）3Al（OH）3开始沉淀的pH8.39.32.73.8完全沉淀的pH9.811.13.74.7（1）传统工艺处理高硫锰矿时，不经“混合焙烧”，而是直接用H2SO4浸出，其缺点为。用硫酸浸出时，硫酸应过量，目的是。（2）“氧化”时，发生反应的离子方程式为。（3）“氟化除杂”时，得到的沉淀是。（4）“碳化结晶”时，发生反应的离子方程式为。（5）取一定量MnSO4·H2O样品在空气中加热，样品的固体残留率（eq\f(固体样品的剩余质量,固体样品的起始质量)×100%）随温度的变化如图2所示。则B段所表示的金属氧化物化学式为。（6）将硫酸锰和高锰酸钾混合溶液在80℃的条件下反应4h，得到纳米级MnO2，该反应的化学方程式为。3．氢最有可能成为21世纪的新型能源，以煤的转化为基础的制氢方法是一个重要的研究方向。某温度下，炭水气化炉中的主要反应如下：①C（s）＋H2O（g）⇌CO（g）＋H2（g）ΔH＝＋135.62kJ·mol－1Kp1＝14.82②CO（g）＋H2O（g）⇌CO2（g）＋H2（g）ΔH＝－36.48kJ·mol－1Kp2＝0.86氢气参加的副反应主要有（不考虑其他副反应）：③C（s）＋2H2（g）⇌CH4（g）ΔH＝＋88.06kJ·mol－1Kp3＝0.032利用氧化钙吸收二氧化碳：④CaO（s）＋CO2（g）⇌CaCO3（g）ΔH＝－172.33kJ·mol－1Kp4＝0.92（Kp指用平衡体系中各气体分压求得的平衡常数，如反应①的Kp1＝eq\f(p（CO）·p（H2）,p（H2O）)，各气体分压为该气体的物质的量分数与体系总压的乘积）（1）写出C（s）与水蒸气反应生成二氧化碳气体与氢气的热化学方程式：________________________________________________________________________。该反应的Kp＝。（2）该温度下，将一定物质的量的C（s）、2molH2O（g）与56gCaO（s）充入VL的气化炉中，3min后达平衡状态，气化炉内压强为25MPa，此时混合气体的总物质的量为2.07mol，CO的物质的量为0.36mol，固体CaO增重0.572g，则0～3min内用CO表示反应①的反应速率为。（3）研究表明气化炉平衡体系中各组分的物质的量分数受温度影响如图所示。900℃时，平衡混合气中CO与H2的含量均接近50%，而CO2与CH4接近0，原因是。（4）气化炉制取水煤气时，气化前常先通入氧气燃烧部分煤，再通入水蒸气，目的是，反应一段时间，需停止通水蒸气，再次通入氧气，如此不断循环操作，实现水煤气的制取过程。第二次通入氧气前应先用水蒸气对气化炉吹扫后方可通入，目的是。（5）水煤气是工业制取氨气的原料气，是重要的氢源，但CO会造成催化剂中毒。欲除去原料气中的CO，可通过转换反应②实现，若只考虑反应②，下列可提高CO平衡转化率的措施有。A．充入水蒸气 B．升高温度C.增大压强 D．及时分离出二氧化碳4．KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：（1）在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是（填离子符号）。（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用＋eq\f(1,2)表示，与之相反的用－eq\f(1,2)表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为。（3）已知有关氮、磷的单键和三键的键能（kJ·mol－1）如下表：N—NN≡NP—PP≡P193946197489从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4（结构式可表示为）形式存在的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为，其中P采取杂化方式。（5）与POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))电子总数相同的等电子体的分子式为。（6）磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为。5．烯烃复分解反应可示意如下：利用上述方法可制备核苷类抗病毒药物的重要原料W，合成路线如图所示：回答下列问题：（1）B的化学名称为。E到F的反应类型为。（2）D到E的反应方程式为。（3）化合物F在GrubbsⅡ催化剂的作用下生成G和另一种烯烃，该烯烃的结构简式是。（4）H中官能团的名称是。（5）假设化合物D与足量的乙二醇完全反应生成1mol单一聚合度的Ⅰ时，若生成水的质量为306g，则Ⅰ的n值理论上等于。（6）化合物X是H的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1molX最多可与3molNaOH反应，其核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积比为3∶2∶2∶1。写出两种符合要求的X的结构简式。非选择题提速练(二)1．答案：(1)球形冷凝管(或冷凝管)浓硫酸(2)增大气体与液体的接触面积，加快反应速率(3)2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O(4)d(5)防暴沸97.8℃(6)CH3CH2OH、CH3CH2Cl、CH3CH2OCH2CH3等(任写一种)解析：(1)为制备纯净、干燥的氯气，装置B中应装饱和食盐水，装置C中应装浓硫酸。(2)多孔球泡能增大气体与液体的接触面积，加快反应速率。(3)浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯化钾、二氯化锰、氯气和水。(4)为证明装置D中产生HCl，需用四氯化碳吸收氯化氢中的氯气。(5)由三氯乙醛的沸点可以确定温度计的温度。(6)粗产品中可能含有的有机物杂质是乙醇与氯化氢反应生成的一氯乙烷、乙醇在浓硫酸作用下可能生成的乙醚、加热挥发的乙醇等。2．答案：(1)高硫锰矿中含有FeS，直接用H2SO4浸出，会产生硫化氢等气体，污染环境H2SO4过量使Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO转化为硫酸盐，便于沉淀分离(2)MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O(3)MgF2、CaF2(4)Mn2＋＋2HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=MnCO3↓＋CO2↑＋H2O(5)Mn3O4(6)3MnSO4＋2KMnO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(80℃))5MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4解析：高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿混合焙烧，得到MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO，加入硫酸，得到Mn2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋的酸性溶液，加入MnO2将Fe2＋氧化为Fe3＋，根据已知信息②及工艺流程的目的是制备MnSO4·H2O知，加入CaCO3的目的是使Fe3＋和Al3＋形成Fe(OH)3与Al(OH)3沉淀除去；加入MnF2的目的是将溶液中的Mg2＋和Ca2＋除去；此时溶液中的金属离子为Mn2＋，加入碳酸氢铵后生成MnCO3沉淀，加入H2SO4溶解MnCO3，使之转化为MnSO4，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MnSO4·H2O。(1)高硫锰矿含有FeS，FeS与H2SO4反应会产生硫化氢等气体，污染环境。Fe2O3、FeO、Al2O3、MgO都可与H2SO4反应，加入过量的H2SO4可使其全部转化为硫酸盐，便于形成沉淀，从而与Mn2＋分离。(2)MnO2具有较强的氧化性，可将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为Mn2＋，根据守恒原则可写出离子方程式。(3)“中和除杂”后所得溶液中含有的金属阳离子为Mn2＋、Mg2＋和Ca2＋，结合工艺流程的目的是制备MnSO4·H2O可知，“氟化除杂”是将Mg2＋和Ca2＋转化为MgF2和CaF2沉淀除去。(4)“氟化除杂”后的溶液中含有的金属离子为Mn2＋，“碳化结晶”时Mn2＋与HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))反应生成MnCO3沉淀，达到富集锰元素的目的，根据守恒原则可写出离子方程式。(5)设MnSO4·H2O的物质的量为1mol，则m(MnSO4·H2O)＝1mol×169g·mol－1＝169g，由题干“B段所表示的金属氧化物”知，曲线中B段为锰的氧化物，其质量m(氧化物)＝169g×45.17%≈76.34g，其中n(Mn)＝1mol，m(Mn)＝1mol×55g·mol－1＝55g，则n(O)＝eq\f(76.34g－55g,16g·mol－1)≈eq\f(4,3)mol，n(Mn)∶n(O)＝1∶eq\f(4,3)＝3∶4，因此B段所表示物质的化学式为Mn3O4。(6)由“硫酸锰和高锰酸钾混合溶液在80℃的条件下反应4h，得到纳米级MnO2”可知，MnSO4和KMnO4发生归中反应生成MnO2，根据元素守恒知，还有K2SO4和H2SO4生成，据此可写出反应的化学方程式。3．答案：(1)C(s)＋2H2O(g)⇌CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝＋99.14kJ·mol－112.75(2)eq\f(0.154,V)mol·L－1·min－1(3)反应①为吸热反应，升高温度对反应有利，而其余反应均为放热反应，高温不利于反应正向进行，故900℃主要发生反应①(合理即可)(4)为气化反应提供所需的热量防止炉内残留的可燃性气体发生爆炸(5)AD解析：(1)根据盖斯定律，反应①与反应②相加可得C(s)＋2H2O(g)⇌CO2(g)＋2H2(g)，则其焓变ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(＋135.62kJ·mol－1))＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－36.48kJ·mol－1))＝＋99.14kJ·mol－1，故C(s)与水蒸气反应生成二氧化碳气体与氢气的热化学方程式为C(s)＋2H2O(g)⇌CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝＋99.14kJ·mol－1，其化学平衡常数Kp＝Kp1×Kp2＝14.82×0.86＝12.75。(2)已知反应④的Kp4＝eq\f(1,p（CO2）)＝0.92，可得平衡时p(CO2)＝1.09MPa；由题意知平衡体系中，p(总)＝25MPa，反应混合气体的总物质的量n(总)＝2.07mol，则平衡混合气中CO2物质的量n(CO2)＝eq\f(p（CO2）,p（总）)×n(总)＝eq\f(1.09MPa,25MPa)×2.07mol＝0.09mol；又由固体增重0.572g，可知参加反应④的CO2的物质的量为eq\f(0.572g,44g·mol－1)＝0.013mol；则反应②消耗CO的物质的量为0.09mol＋0.013mol＝0.103mol，又知平衡体系中CO的物质的量为0.36mol，所以反应①生成CO的总物质的量为0.103mol＋0.36mol＝0.463mol，故用CO表示的反应①的速率为v(CO)＝eq\f(0.463mol,3min×VL)＝eq\f(0.154,V)mol·L－1·min－1。(3)由题目所给热化学方程式，可看出反应①为吸热反应、②③④均为放热反应，结合图像，CO与H2的百分含量随温度升高而升高，可推知900℃时，平衡混合气中CO与H2的含量均接近50%，而CO2与CH4接近0，原因是反应①为吸热反应，升高温度对反应有利，而其余反应均为放热反应，高温不利于反应正向进行，故900℃主要发生反应①。(4)气化炉制取水煤气需在高温下进行，因此气化前要先通入氧气燃烧部分煤，为气化反应提供热量；随着反应的进行，特别是高温下主要发生的是吸热反应，炉内温度不断降低，因此一段时间后，需停止通水蒸气，再次通入氧气，通过煤燃烧放出热量以提高气化炉内温度，如此不断循环操作，实现水煤气的制取。在第二次通入氧气前，炉内会有残留的水煤气，因此应先用水蒸气对气化炉进行吹扫，除去水煤气，防止发生爆炸。(5)对于反应CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－36.48kJ·mol－1，充入水蒸气，Q＜K，平衡正向移动，CO的转化率增大，A正确；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO转化率减小，B错误；该反应为前后气体分子数不变的反应，增大压强，平衡不受影响，C错误；及时分离出二氧化碳，Q＜K，平衡正向移动，CO的转化率增大，D正确。4．答案：(1)P3－、K＋(2)＋eq\f(3,2)或－eq\f(3,2)(3)3倍的N—N键的键能小于N≡N键的键能，而3倍的P—P键的键能大于P≡P键的键能(4)sp3(5)SiF4(6)PnOeq\o\al(\s\up1(n－),\s\do1(3n))解析：(1)H、O、P、K四种元素各自所能形成的简单离子中P3－、K＋的核外电子排布相同。(2)基态磷原子的价电子排布式为3s23p3，其中3s轨道中自旋磁量子数的代数和为0，3p轨道中3个电子自旋方向相同，所以代数和为＋eq\f(3,2)或－eq\f(3,2)。(3)由题表中键能关系可知3倍的N—N键的键能小于N≡N键的键能，而3倍的P—P键的键能大于P≡P键的键能，所以氮以N2中的N≡N形式存在更稳定，磷以P4中的P—P键形式存在更稳定。(4)由KH2PO2为正盐，可知H3PO2中只含一个羟基氧，所以H3PO2的结构式为，其中P的价层电子对数为5＋eq\f(1,2)×(5－1×3－2×2)＝4，则P的杂化方式为sp3。(5)POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))的原子数为5，价电子数为32，总电子数为50，则与POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))电子总数相同的等电子体的分子为SiF4。(6)每相邻两个磷酸分子脱去一个水分子，所以n个磷酸分子形成环状结构会脱去n个水分子，则形成的多磷酸的分子式中氢原子数目为3n－2