2025版高三化学二轮复习天天增分练 大题强化练2

大题强化练2授课提示：天天增分特训68页(限时60分钟分值：58分)1．(14分)红矾钠(重铬酸钠：Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料，常在印染、电镀等工业中做辅助剂。工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠的工艺流程如下。已知：①“焙烧”时，FeCr2O4转化为NaFeO2和Na2CrO4。②“浸取”时，铁元素以Fe(OH)3形式存在。回答下列问题。(1)写出“焙烧”时FeCr2O4被氧化的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)为了加快浸取速率可采取的措施有_______________________(请写出两种方法)。(3)矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶性组分的浓度c≤1.0×10－5mol·L－1时认为已除尽。“中和”时pH的理论范围是________，滤渣的主要成分有____________________。(4)“酸化”时，不可以将硫酸改为盐酸(HCl)，原因是(用离子方程式表示)___________。(5)“冷却结晶”所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有________________________________________________________________________(用化学式表示)。(6)CrCl3·6H2O的三种结构分别为①[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O、②[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O、③[Cr(H2O)6]Cl3，下列说法错误的是________(填标号)。A.①中配合离子空间结构为或(已略去位于正八面体中心的Cr3＋)B．②、③中Cr3＋的配位数都是6C．②中存在的作用力有离子键、共价键、配位键和氢键等D．等物质的量浓度、等体积的①②③溶液中，Cl－的物质的量相等解析：分析流程图可知，铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)中加入纯碱和O2进行焙烧，生成Na2CrO4、NaFeO2、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3，加入水进行“浸取”，过滤，滤渣为不溶于水的NaFeO2，向过滤后的溶液中加入H2SO4调节pH使Na[Al(OH)4]、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀过滤除去，再向滤液中加入H2SO4，将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，将溶液蒸发结晶将Na2SO4除去，所得溶液冷却结晶得到Na2Cr2O7·2H2O晶体，母液中还含有大量H2SO4可以循环利用。(1)“焙烧”时，FeCr2O4转化为NaFeO2和Na2CrO4，化学方程式为4FeCr2O4＋7O2＋10Na2CO3焙烧8Na2CrO4＋4NaFeO2＋10CO2。(2)为了加快浸取速率可采取的措施有将固体研磨、粉碎；适当升温；搅拌等。(3)中和的目的是调节pH，除去溶液中的SiO32−、[Al(OH)4]－，根据图示，当4.5≤pH≤9.3时，SiO32−、[Al(OH)4]－均完全除去，且不会产生新的杂质Al3＋，故中和时，pH的理论范围是4.5～9.3；滤渣的主要成分有AlOH3、H2SiO3。(4)“酸化”时，不可以将硫酸改为盐酸(HCl)，原因是Cr2O72−会氧化氯离子，JP4Cr2O72−＋6Cl－＋14H＋=3Cl2↑＋2Cr3＋＋7H2O。(5)加入硫酸酸化后，母液中主要溶质为Na2Cr2O7答案：(1)4FeCr2O4＋7O2＋10Na2CO38Na2CrO4＋4NaFeO2＋10CO2(2)将固体研磨、粉碎；适当升温；搅拌等(3)4.5～9.3Al(OH)3、H2SiO3(4)Cr2O72−＋6Cl－＋14H＋=3Cl2↑＋2Cr(5)H2SO4(6)D2．(15分)爆炸盐(也称氧净)，主要成分是过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2，M＝314g·mol－1)。过碳酸钠易溶于水，高温下易分解。某小组模拟工业生产过碳酸钠，装置如图所示。回答下列问题。(1)装置中仪器B的名称是________。(2)反应过程中温度一般不超过50℃，原因是________________________________(用化学方程式表示)。(3)按图连接好装置后，先将饱和Na2CO3溶液和稳定剂在三颈烧瓶中混合均匀，再从仪器B中缓慢滴加30%H2O2溶液，在磁力搅拌下充分反应。下列物质可作为稳定剂使用的是________(填标号)。A．FeCl3B．Na2SiO3C．MnO2D．Na2SO3(4)反应后向混合物中加入NaCl固体，搅拌、静置、过滤、洗涤、低温干燥，得到过碳酸钠固体。加入NaCl固体的作用是______________________。(5)键角大小比较：H2O2分子中的O—O—H键角________(填“>”或“<”)NH3分子中的H—N—H键角，原因是______________________________________；下列三种晶体①H2O2晶体、②NH4NO3晶体、③C2H5NH3NO3晶体的熔点由低到高的顺序________(用序号表示)。(6)过碳酸钠样品中H2O2含量的测定：取ag过碳酸钠样品配成100mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入足量稀硫酸，用0.06mol·L－1KMnO4溶液进行滴定至终点，消耗VmLKMnO4溶液。该过碳酸钠的产品纯度为________(用含字母a、V的百分数形式表示)。解析：(1)由图可知，装置中仪器B的名称是恒压滴液漏斗。(2)由于H2O2溶液在温度较高条件下易分解，会降低反应产率，因此反应过程中要控制温度不能太高。(3)根据题意及催化剂知识分析，H2O2溶液在FeCl3、MnO2等催化剂作用下易分解，与还原剂Na2SO3会发生氧化还原反应，因此可作为稳定剂使用的是Na2SiO3。(4)由题意可知，加入氯化钠固体的作用是降低过碳酸钠的溶解度，便于过碳酸钠析出。(5)H2O2分子和NH3分子的中心原子都是sp3杂化，但O原子周围有两对孤电子对，N原子周围有一对孤电子对，孤电子对之间的斥力大于孤电子对对成键电子对的斥力，大于成键电子对之间的斥力，故O—O—H键角小于H—N—H键角；H2O2为分子晶体，熔点低，NH4NO3、C2H5NH3NO3为离子晶体，熔点高，而C2H5NH3NO3晶体中阳离子半径大，离子键弱，导致其熔点低于NH4NO3晶体，故三种晶体熔点由低到高顺序为①③②。(6)根据滴定过程中的方程式：5H2O2+2MnO4−＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O可得消耗VmL0.06mol·L－1KMnO4溶液时，溶液中过氧化氢的物质的量为0.06mol·L－1×V×10－3L×52＝1.5V答案：(1)恒压滴液漏斗(2)2H2O2△=2H2O＋O(4)降低过碳酸钠的溶解度，有利于过碳酸钠析出(5)<H2O2分子中的O原子周围有两对孤电子对，NH3分子中的N原子周围有一对孤电子对，孤电子对之间的斥力大于孤电子对对成键电子对的斥力，大于成键电子对之间的斥力①③②(6)6.28Va3．(15分)CO2选择性加氢制二甲醚(DME)是实现CO2资源化利用的重要途径之一。我国某研究团队通过镓改性的疏水二氧化硅负载铜基催化剂(Me：—CH3)，实现了CO2加氢制二甲醚的高效催化。其主要反应为反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.01kJ·mol－1反应Ⅱ：2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH2＝－24.52kJ·mol－1反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)ΔH3＝＋41.17kJ·mol－1(1)则反应Ⅳ：2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝________kJ·mol－1，该反应在________(填“低温”或“高温”)下可自发进行。(2)已知：生成物A的选择性＝A物质含有的碳原子数×nAn二氧化碳转化×100%，在4.0MPa下，密闭容器中充入1molCO2和4molH①在220℃条件下，平衡时n(CO)＝________mol，计算反应Ⅱ的平衡常数Kp为________(保留三位有效数字)。②温度高于280℃，CO2的平衡转化率随温度升高而上升，从平衡移动的角度分析原因：______________________________________。③其他条件不变，压强改为3.0MPa，图甲中点C将可能调至点________(填“A”“B”或“D”)。(3)结合图像乙和丙解释“镓物种和疏水基团”在反应Ⅱ进行过程中的重要作用：________________________________________________________________________。解析：(1)根据盖斯定律，2×Ⅰ＋Ⅱ得2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝(－49.01×2－24.52)kJ·mol－1＝－122.54kJ·mol－1；该反应ΔH<0，ΔS<0，根据ΔH－TΔS<0反应自发进行可知，反应Ⅳ在低温下可自发进行。(2)①在220℃条件下，CO2平衡转化率为40%，即CO2转化了0.4mol，CO的选择性为5%，则平衡时n(CO)＝0.4×5%mol＝0.02mol。已知0.02molCO2参与了反应Ⅲ，则有0.38molCO2参与反应Ⅰ。又知二甲醚选择性为80%，则反应Ⅱ生成二甲醚0.4×80%×12mol＝0.16mol，所以平衡时n(H2O)＝(0.38＋0.16＋0.02)mol＝0.56mol，达到平衡时CH3OH(g)的物质的量为(0.38－0.16×2)mol＝0.06mol，反应Ⅱ的平衡常数Kp为0.16n总×4MPa×0.56n总×4MPa0.06n总×4MPa2≈24.9。②反应ⅠΔH<0，反应ⅢΔH>0，升温时反应Ⅰ左移，反应Ⅲ右移，温度高于280℃时，反应Ⅲ右移程度大于反应Ⅰ左移程度，使CO2的平衡转化率上升，则温度高于280℃，CO2的平衡转化率随温度升高而上升；③反应Ⅰ答案：(1)－122.54低温(2)①0.0224.9②反应ⅠΔH<0，反应ⅢΔH>0，升温时反应Ⅰ左移，反应Ⅲ右移，温度高于280℃时，反应Ⅲ右移程度大于反应Ⅰ左移程度，使CO2的平衡转化率上升③D(3)镓物种作为催化剂加快了化学反应速率；疏水甲基基团的引入促进水分子在催化剂表面的扩散并抑制其二次吸附，有利于反应正向进行，也为催化剂持续高效工作提供了有利条件，从而实现甲醇到二甲醚反应的高效转化4．(14分)Voxelotor(化合物K)是首个被批准直接抑制镰状血红蛋白聚合的治疗药物，用于12岁及以上镰状细胞病(SCD)儿童和成人患者的治疗。Voxelotor的合成路线如下。回答下列问题。(1)A的化学名称是____________。(2)H的分子式为__________________________________________。(3)Et为乙基(—CH2CH3)，E的分子式为C15(4)反应⑥的化学反应类型为________________________________________。(5)写出反应⑤化学方程式________________________________________________。(6)在F的同分异构体中，能同时满足下列条件的共有________种，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶2的结构简式为________(写出一种)。a．含有一个苯环b．能发生银镜反应c．能与FeCl3溶液发生显色反应(7)设计以甲苯()和邻羟基苯甲醛()为原料合成的路线。[用流程图表示，可选无机试剂有：Cl2、NaHCO3、新制Cu(OH)2、O2、Cu、Ag、稀盐酸、酸性KMnO4溶液，不超过3步]解析：(1)根据A的结构简式可知，2个羟基在苯环的间位上，因此该物质名称为间苯二酚(或1，3­苯二酚)。(2)根据H结构简式可知，H的分子式是C6H6NOCl。(3)Et为乙基(—CH2CH3)，E的分子式为C15H22O5，对比C、F的结构简式，可推知E为，则E中官能团的名称为醛基、醚键。(4)反应⑥为，因此该反应的化学反应类型为取代反应。(5)根据流程图可知反应⑤的化学方程式为2＋SOCl2→2＋H2O＋SO2↑。(6)F的结构简式为，F的同分异构体中，含有一个苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，且能发生银镜反应，说明含有醛基或甲酸形成的酯基。若苯环有2个侧链为—OH、—OOCH，两种取代基在苯环上有邻、间、对3种