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文档简介

“4+3+3”小卷练(三)一、选择题:本题共4小题。每小题只有一个选项符合题意。1.化合物T的结构如图所示。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y元素是其所在主族唯一的非金属元素,Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是()A.化合物T中各元素原子均达到2或8电子稳定结构B.化合物T中Y原子的杂化方式不同C.简单离子半径:W>ZD.Y最高价氧化物对应的水化物是三元酸2.我国正在推行垃圾分类,为研究废旧电池的再利用,实验室利用旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验流程如图所示。下列说法错误的是()A.“溶解”过程中,加入H2O2发生的反应方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2OB.溶液A中一定含有的溶质有ZnSO4和CuSO4C.操作M中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D.通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,可得到ZnO3.关于反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O,下列说法正确的是()A.NH3中H元素被氧化B.NO2在反应过程中失去电子C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶4D.氧化产物与还原产物的质量之比为4∶34.由下列实验现象或描述能推出相应结论的是()选项实验实验现象或描述结论A在pH试纸中部滴2~3滴一定浓度的NaH2PO4溶液pH试纸变红溶液中ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H3PO4))>ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(HPOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))))B向Na2CO3溶液中加入硝酸,将产生的气体通入Na2SiO3溶液中产生白色胶状物质非金属性:N>C>SiC向FeSO4溶液中加入CuS固体溶液中ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Fe2+))不变Ksp(CuS)<Ksp(FeS)D向FeCl3和KSCN混合溶液中,加入一定量饱和KCl溶液溶液颜色变浅加入的Cl-使平衡FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl逆向移动二、选择题:本题共3小题。每小题有一个或两个选项符合题意。5.漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品,有效成分均为Ca(ClO)2,相应的生产流程如图:下列说法不正确的是()A.①中阴极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑B.②中反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OC.上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应D.制备漂白粉过程中,Cl2转化为Ca(ClO)2时,Cl的原子利用率为100%6.某化学兴趣小组设计如下两个实验证明:①氧化性:Fe3+>I2,②反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2为可逆反应,下列说法中错误的是()A.实验1试管中加入淀粉后溶液变蓝,该条件下氧化性:Fe3+>I2B.实验2中最后电流表指针不再偏转可证明上述反应为可逆反应C.实验1反应结束后,向试管中加入KSCN能判断该反应是否为可逆反应D.实验2电流表指针不再偏转时,向右侧烧杯中加入单质碘可判断该反应是否为可逆反应7.工业上主要采用甲醇与CO的羰基化反应来制备乙酸,发生反应:CH3OH(g)+CO(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3COOH(l)。在体积可变的恒压密闭容器中通入0.20molCH3OH(g)和0.22molCO(g),测得甲醇的转化率随温度的变化如图所示。已知在T2时,达到平衡时容器的体积为2L。下列说法错误的是()A.反应从开始到A点时的平均反应速率v(CO)=8.0×10-3mol·L-1·min-1B.温度不变,缩小B点容器容积,达到新的平衡时CO的物质的量分数增大C.T2时,向C点容器中再通入0.22molCH3OH和0.20molCO的混合气体,平衡不移动D.C点的正反应速率小于D点的正反应速率三、非选择题:本题共3小题。8.氮化铬(CrN)是一种抗氧化、耐腐蚀、高硬度、耐高温以及有较好的热导率的稀磁半导体材料,是现代技术生产不可或缺的材料。在实验室中可先制备无水三氯化铬,然后利用无水三氯化铬制备氮化铬。(1)制备无水三氯化铬。已知三氯化铬在高温下能被氧气氧化,实验室常用如图所示装置制备三氯化铬(夹持装置省略),反应原理为Cr2O3+3CCl4eq\o(=,\s\up7(高温))2CrCl3+3COCl2。向三颈烧瓶中通入N2的目的为、。(2)制备氮化铬。实验室用无水三氯化铬与氨气在高温下反应制备氮化铬,装置如图所示(夹持与加热装置省略):①打开装置A中旋塞与加热装置C的先后顺序为。②装置C中发生反应的化学方程式为。③以下说法正确的是。a.可以用碱石灰代替A中的氧化钙b.装置B中盛放的试剂可能是P2O5c.装置D有两个作用d.装置A中的反应不涉及平衡移动原理(3)氮化铬样品的纯度测定。实验室制得的CrN中常含有Cr2N杂质,取CrN样品28.76g于(填仪器名称)中,在空气中充分加热,得固体残渣eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Cr2O3))的质量为33.44g,则样品中CrN的纯度为。(保留三位有效数字)9.目前正在研究和已经使用的储氢合金有镁系合金、稀土系合金等。(1)已知:Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)ΔH1=-74.5kJ·mol-1Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)ΔH2=-64.4kJ·mol-1Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3,则ΔH3=kJ·mol-1。(2)工业上用电解熔融的无水氯化镁获得镁。其中氯化镁晶体脱水是关键工艺之一,一种氯化镁晶体脱水的方法是:先将MgCl2·6H2O转化为MgCl2·NH4Cl·nNH3(铵镁复盐),然后在700℃脱氨得到无水氯化镁,脱氨反应的化学方程式为。(3)储氢材料Mg(AlH4)2在110~200℃的反应为:Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2↑。生成2.7gAl时,产生的H2在标准状况下的体积为L。(4)采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料,并对AlLiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究:①下图为25℃水浴时每克不同配比的AlLiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由下图可知,下列说法正确的是(填字母)。a.25℃时,纯铝与水不反应b.25℃时,纯LiBH4与水反应产生氢气c.25℃时,AlLiBH4复合材料中LiBH4含量越高,1000s内产生氢气的体积越大②下图为25℃和75℃时,AlLiBH4复合材料[ω(LiBH4)=25%]与水反应一定时间后产物的X射线衍射图谱(X射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。从图中可知,25℃时Al­LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是(填化学式)。(5)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:①某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为amol·L-1,平衡时苯的浓度为bmol·L-1,该反应的平衡常数K=。②一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。生成目标产物的电极反应式为。10.药物瑞德西韦对新型冠状病毒(COVID­19)有明显抑制作用。K是合成瑞德西韦的关键中间体,其合成路线如图:已知:①R—OHeq\o(→,\s\up7(SOCl2),\s\do5(催化剂,Δ))R—Cl;回答下列问题:(1)J中官能团的名称为。(2)B的结构简式为。(3)G→H的化学方程式为__________________________________________________,反应类型为。(4)芳香族化合物X与C互为同分异构体,符合下列条件的X的结构有种(不考虑立体异构)。①分子中含有硝基且与苯环直接相连②能与NaHCO3溶液发生反应(5)写出以苯甲醇为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。“4+3+3”小卷练(三)1.答案:B解析:根据化合物T的结构图和X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍,得到Z为O,X只有一个共价键,则X为H,Y元素是其所在主族唯一的非金属元素,Y可形成3个或4个共价键,则Y为B,W形成+1价阳离子,则W为Na。A.化合物T中有2个B原子只形成了3个共价键,未达到8电子稳定结构,错误;B.化合物T中B原子中左右两个B原子价层电子对是3对,其杂化方式为sp2,上下两个B原子价层电子对是4对,其杂化方式为sp3,杂化方式不同,正确;C.简单离子半径:O2->Na+,错误;D.Y最高价氧化物对应的水化物是H3BO3,H3BO3是一元酸,错误。2.答案:D解析:电池铜帽经过水洗、洗涤剂超声清洗除去表面的杂质后,加硫酸和双氧水将金属锌和铜溶解得到硫酸锌和硫酸铜,加过量锌粉置换出铜后,再加硫酸将过量的锌粉溶解后过滤得到铜,在硫酸锌的溶液中加过量的碱将锌沉淀,再将氢氧化锌沉淀灼烧得到氧化锌,据此分析解答。A.“溶解”过程中,加双氧水的目的是氧化铜单质,使其能溶于酸生成硫酸铜,反应的方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,正确;B.根据以上分析可知溶液A中主要的溶质为硫酸锌和硫酸铜,正确;C.操作M为过滤,需用到烧杯、漏斗和玻璃棒等仪器,正确;D.由以上分析,硫酸锌转变成氢氧化锌后再灼烧得到氧化锌,错误。3.答案:D解析:氨气中氢元素化合价在反应前后未发生变化,A错误;在反应过程中NO2中氮元素化合价降低,得到电子,B错误;NH3中氮元素化合价升高,被氧化,是还原剂,NO2中氮元素化合价降低,被还原,是氧化剂,所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为4∶3,C错误;氧化产物由还原剂得到,还原产物由氧化剂得到,还原剂与氧化剂的物质的量之比为4∶3,所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为4∶3,D正确。4.答案:C解析:pH试纸变红,说明NaH2PO4溶液呈酸性,H2POeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))的电离程度大于水解程度,溶液中ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H3PO4))<ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(HPOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4)))),故A错误;白色胶状物质eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2SiO3))有可能是挥发的HNO3与Na2SiO3反应产生的,不能判断酸性H2CO3>H2SiO3,故B错误;溶液中ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Fe2+))不变,说明CuS固体没有转化为FeS固体,则Ksp(CuS)<Ksp(FeS),故C正确;Cl-不能使平衡发生移动,故D错误。5.答案:AD解析:电解饱和食盐水,阳极发生氧化反应:2Cl--2e-=Cl2↑,A错误;②中氯气和氢氧化钙反应:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,故B正确;反应①②③均有元素化合价的升降,反应是氧化还原反应,反应④是化合反应,反应⑤是复分解反应,C正确;氯气和氢氧化钙反应,除了生成Ca(ClO)2外,还生成CaCl2和水,所以Cl的原子利用率小于100%,D错误。6.答案:B解析:A.实验1试管中加入淀粉后溶液变蓝,说明生成了碘单质,发生了反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2,则该条件下氧化性:Fe3+>I2,正确;B.若不是可逆反应,反应进行完全时,电流表指针不再偏转;若为可逆反应,反应达到平衡状态时,电流表指针也不再偏转,故实验2中最后电流表指针不再偏转不可证明上述反应为可逆反应,错误;C.Fe3+的量是少量的,若不是可逆反应,则应反应完全,向试管中加入KSCN,溶液不会变红;若为可逆反应,Fe3+不会完全反应,向试管中加入KSCN,溶液变红,所以可以通过溶液是否变红判断是否有Fe3+,从而判断该反应是否为可逆反应,正确;D.若为可逆反应,当实验2电流表指针不再偏转时,向右侧烧杯中加入单质碘,碘单质的浓度增大,可逆反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2逆向移动,电流表指针会发生偏转;若不是可逆反应,电流表指针不会发生偏转,故实验2电流表指针不再偏转时,向右侧烧杯中加入单质碘可判断该反应是否为可逆反应,正确。7.答案:AC解析:A.由图中信息可知,反应从开始至A点经历了5min,A点CH3OH的转化率为40%,消耗CH3OH的物质的量为0.20mol×40%=0.08mol,则消耗CO的物质的量为0.08mol,故反应从开始至A点的平均速率eq\o(v,\s\up6(-))(CO)=0.08mol÷(容器体积×5min),题中给出了T2平衡时容器体积为2L,即C点时容器的体积为2L,但因为反应是在体积可变的恒压容器中进行,故A点时的容器体积不是2L,而8.0×10-3mol·L-1·min-1是按照容器体积为2L计算的结果,错误。B.该反应正反应方向气体系数和减小,温度不变的情况下,缩小容器体积即增大体系压强要保持容器恒压,平衡正向移动,CO的转化率增大。反应物初始物质的量并未按系数比充入,而是充入的CO较多,平衡右移,会使CO物质的量分数更大。也可以用计算的方法进行推断,假设原平衡时CO转化了xmol,则CH3OH也转化了xmol,因为该反应中CH3COOH呈液态,所以体系中气体物质的量共减少2xmol,原平衡下气体总物质的量为(0.42-2x)mol,CO剩余(0.22-x)mol,则原平衡下CO的物质的量分数=eq\f(0.22-x,0.42-2x)=eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.22-x,0.21-x)))=eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(0.01,0.21-x))),达到新平衡时CO的转化率增大,即x增大,eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(0.01,0.21-x)))增大,即达到新平衡后CO的物质的量分数增大,正确。C.两种反应物初始物质的量之比不是系数之比,再充入0.22molCH3OH和0.20molCO后,两种反应物总物质的量之比变成了系数比,新平衡与原平衡不等效,所以平衡一定会移动。利用三段式法计算证明如下,T2达到平衡时容器体积为2L,图中C点的平衡转化率为60%,则 CH3OH(g)+CO(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3COOH(l)开始(mol) 0.200.220转化(mol) 0.120.120.12平衡(mol) 0.080.100.12平衡浓度(mol·L-1) 0.040.05则T2时的平衡常数K=eq\f(1,0.04×0.05)=500,平衡后向恒压容器中再充入0.22molCH3OH和0.20molCO,则此时容器中气体的总物质的量为0.18mol+0.22mol+0.20mol=0.60mol,由于容器恒压,此时容器的体积变为eq\f(0.60mol×2L,0.18mol)=eq\f(20,3)L,则CH3OH(g)+CO(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3COOH(l)平衡(mol) 0.080.100.12加入(mol) 0.220.200共(mol) 0.300.300.12此时浓度(mol·L-1)eq\f(0.30,\f(20,3))=0.045eq\f(0.30,\f(20,3))=0.045Q=eq\f(1,0.045×0.045)≈494<500,所以平衡正向移动,错误。D.C、D两点都是平衡点,D点对应的温度较高,所以D点的正反应速率大于C点的正反应速率,正确。8.答案:(1)将氧气排出,防止CrCl3被氧化使反应物进入管式炉中进行反应(2)①先打开装置A中旋塞,再加热装置C②CrCl3+NH3eq\o(=,\s\up7(高温))CrN+3HCl③ac(3)坩埚91.8%解析:(1)三氯化铬在高温下能被氧气氧化,装置中不能有空气,否则会影响实验,所以通氮气的目的是将氧气排出,防止CrCl3被氧化,同时使反应物进入管式炉中进行反应。(2)①由上述制取无水三氯化铬的实验可知,装置中不能有空气,否则会影响实验,所以实验时,要先打开装置A中旋塞,后加热装置C,目的是用生成的氨气排出装置内的空气。②高温条件下,CrCl3与NH3反应生成氮化铬,由原子守恒知另一种产物为HCl,反应的化学方程式为CrCl3+NH3eq\o(=,\s\up7(高温))CrN+3HCl。③碱石灰是CaO和NaOH固体的混合物,可以用碱石灰代替A中的氧化钙,a正确;装置B中盛放的试剂是用来干燥氨气的,而P2O5与氨气能反应,b错误;装置D一方面可以防止空气中水蒸气进入装置C,另一方面可以处理未反应的NH3,c正确;装置A中氧化钙与水反应,消耗水的同时放出热量,促使NH3·H2O⇌NH3+H2O平衡正向移动,生成氨气,d错误。(3)实验室对固体进行加热使用的仪器为坩埚;设样品中CrN与Cr2N的物质的量分别为x、y;由题给条件知①66g·mol-1×x+118g·mol-1×y=28.76g,②x+2y=2×eq\f(33.44,152)mol,联立①②,解得x=0.4mol,y=0.02mol,则样品中CrN的纯度为66×eq\f(0.4,28.76)×100%=91.8%。9.答案:(1)84.6(2)MgCl2·NH4Cl·nNH3eq\o(=,\s\up7(700℃))MgCl2+HCl↑+(n+1)NH3↑(3)3.36(4)①ab②LiBH4(5)①eq\f(27b4,a-b)mol3·L-3②C6H6+6H++6e-=C6H12解析:(1)已知:①Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)ΔH1=-74.5kJ·mol-1,②Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)ΔH2=-64.4kJ·mol-1,则根据盖斯定律可知②-①×2即得到热化学方程式Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3=+84.6kJ·mol-1。(2)氯化铵受热易分解,则脱氨反应的化学方程式为MgCl2·NH4Cl·nNH3eq\o(=,\s\up7(700℃))MgCl2+HCl↑+(n+1)NH3↑。(3)2.7g铝的物质的量是2.7g÷27g·mol-1=0.1mol,则根据方程式Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2↑可知生成0.15mol氢气,所以产生的H2在标准状况下的体积为0.15mol×22.4L·mol-1=3.36L。(4)①根据图像可知当LiBH4含量为0时,产生的氢气体积为0,这说明25℃时,纯铝与水不反应,a正确;随着LiBH4含量的增加,产生的氢气开始增加,这说明25℃时,纯LiBH4与水反应产生氢气,b正确;根据图像可知当LiBH4含量是25%时,产生的氢气最多,这说明25℃时,Al­LiBH4复合材料中LiBH4含量越高,1000s内产生氢气的体积不一定越大,c错误,答案选ab。②从图中可知,25℃时已经没有LiBH4,这说明Al­LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是LiBH4。(5)①环己烷起始浓度为amol·L-1,平衡时苯的浓度为bmol·L-1,则根据方程式可知产生氢气的浓度是3bmol·L-1,消耗环己烷的浓度是bmol·L-1,剩余环己烷的浓度是(a-b)mol·L-1。因此该反应的平衡常数K=eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3b))3×b,a-b)mol3·L-3=eq\f(27b4,a-b)mol3·L-3。②该实验的目的是储氢,所以阴极上发生的反应为生产目标产物,阳极上苯得电子和氢离子生成环己烷,电极反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12。10.答案:(1)酯基、氨基

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