2022年高考化學二輪復習非選擇題專項練四（含解析）

1、非選擇題專項練(四)1.2020年我國“奮斗者”號載人潛水器成功進行萬米海試。制造潛水器載人球艙的鈦合金中含鈦、鐵、鎳、鉑等十幾種元素,具有高強度、高韌性的特性。請回答下列問題。(1)基態(tài)Ti原子的核外電子的空間運動狀態(tài)有種。TiF4的熔點(377 )遠高于TiCl4(-24.12 )的原因是。 (2)鄰二氮菲()中N原子可與Fe2+通過配位鍵形成橙紅色鄰二氮菲亞鐵離子,利用該反應可測定Fe2+濃度,該反應的適宜pH范圍為29,試解釋選擇該pH范圍的原因: 。 (3)Ni與Cu的第二電離能:Ni(填“>”或“<”)Cu。含有多個配位原子的配體與同一中心

2、離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Ni2+與EDTA形成的螯合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,1個該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有個,其中提供孤電子對的原子為(寫元素符號)。 (4)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,叫做原子的分數(shù)坐標。氯鉑酸鉀(K2PtCl6,相對分子質(zhì)量為486)的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞中部分PtCl62-、K+的分數(shù)坐標為PtCl62-(0,0,0),KA+ (0.25,0.75,0.25),KB+ (0.75,0.25,0.25),其中A、B分別代表K+的位置。找出距離PtCl62- (0,0,0)最近的K+:(用

3、分數(shù)坐標表示)。用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,若實驗測得氯鉑酸鉀的密度是d g·cm-3,則A、B兩個K+的距離為 pm(列出計算式即可)。 2.某含鈷礦石的主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、MgO、CaO和SiO2等。由該礦石粉制備CoC2O4固體的方法如圖所示(部分催化劑已略)。已知金屬離子沉淀的pH如表所示:金屬離子Fe3+Mg2+Ca2+Co2+開始沉淀時1.58.99.87.4完全沉淀時2.810.912.39.4(1)Co2O3溶于濃硫酸,生成Co2+和一種可使帶火星的木條復燃的氣體,寫出該反應的化學方程式: 。 列舉沉淀1所含主要成分

4、的一種用途 。 (2)向溶液1中加入NaOH溶液,將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,應調(diào)節(jié)pH范圍為。 (3)向溶液2中加入NaF溶液除去鈣、鎂離子,已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11,Ksp(CaF2)=1.05×10-10,則溶液3中c(Ca2+)=1.0×10-5 mol·L-1時,c(Mg2+)= mol·L-1。 (4)向溶液3中加入氨水和過氧化氫溶液,將Co2+轉(zhuǎn)化為Co(NH3)63+。配平下列離子方程式:Co2+H2O2+NH3Co(NH3)63+。 (5)溶液4中,

5、若將1 mol Co(NH3)63+全部轉(zhuǎn)化為CoC2O4沉淀,需要消耗(NH4)2C2O4 mol。 3.亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效氧化劑和優(yōu)質(zhì)漂白劑,可由ClO2為原料制取。實驗室利用如圖裝置制備亞氯酸鈉(夾持裝置略),并利用滴定法測定所制亞氯酸鈉的純度。已知:ClO2的沸點為11 ,極易溶于水,濃度過高時易分解爆炸;2NaOH+H2O2+2ClO22NaClO2+O2+2H2O。(1)裝置A中儀器a的名稱為,產(chǎn)生ClO2的化學方程式為。 (2)實驗過程中需要持續(xù)通入稀有氣體,目的是。 (3)裝置B的作用是。 (4)裝置C中用冰水浴冷卻的目的

6、是。 (5)測定亞氯酸鈉含量的實驗步驟:稱取亞氯酸鈉樣品5.0 g放入小燒杯中,加入適量蒸餾水和過量的KI晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應,將所得混合液配成500 mL待測溶液。移取10.00 mL待測溶液放入錐形瓶中,加幾滴淀粉溶液,用0.10 mol·L-1 Na2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3標準溶液體積為40.00 mL。(已知:ClO2-+4I-+4H+2H2O+2I2+Cl-,I2+2S2O32-2I-+S4O62-)。達到滴定終點時的現(xiàn)象為;正確判斷滴定終點后,仰視讀數(shù),會導致測定結(jié)果(填“偏高”或“偏低”)。 該樣品中NaClO2

7、的純度為。 4.G是一種新型香料的主要成分之一,其結(jié)構(gòu)中含有三個六元環(huán)。G的合成路線如圖所示(部分產(chǎn)物和部分反應條件略去)。已知:RCHCH2+CH2CHR'CH2CH2+RCHCHR'B中核磁共振氫譜圖顯示分子中有6種不同化學環(huán)境的氫原子;D和F是同系物。請回答下列問題。(1)的化學名稱為。 (2)BC的化學方程式為 。 (3)EH的反應類型為,F分子中含氧官能團名稱是。 (4)G的結(jié)構(gòu)簡式為。 (5)同時滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有種。 苯環(huán)上有兩個取代基;與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應;可以發(fā)生水解反應

8、。其中能發(fā)生銀鏡反應,且核磁共振氫譜為5組峰的結(jié)構(gòu)簡式為。 (6)參照上述合成路線,設計由丙烯制取的最佳合成路線(無機試劑任選)。5.合理利用溫室氣體是當前能源與環(huán)境研究的熱點。(1)CH4-CO2催化重整可以得到合成氣(CO和H2),其工藝過程中涉及如下反應:反應CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H1反應CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41.2 kJ·mol-1反應CH4(g)+12O2(g)CO(g)+2H2(g)H3=-36.0 kJ·mol-1反應12O2(g)+H2(g)H2O(g)H4=-241.8 kJ

9、83;mol-1則H1= kJ·mo1-1。 一定條件下,向容積為V的密閉容器中通入CH4、CO2各1.0 mol及少量O2,測得不同溫度下反應平衡時各產(chǎn)物產(chǎn)量如圖所示。1 100 K時,CH4與CO2的轉(zhuǎn)化率分別為90%和95%,圖中曲線a代表產(chǎn)物。當溫度高于900 K時,H2O的含量隨溫度升高而下降的主要原因是  。 (2)工業(yè)上將CO2轉(zhuǎn)化為燃料CH4,可發(fā)生反應:反應:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H1反應:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41.2 kJ·mo1-1將1 mol

10、CO2和4 mol H2充入2 L剛性密閉容器中,反應相同時間,溫度對CO2轉(zhuǎn)化率和催化劑選擇性的影響如圖所示。(注:催化劑的選擇性是指發(fā)生反應的CO2轉(zhuǎn)化為CH4或CO的百分比)圖1圖2H1(填“>”“<”或“=”)0。350 時,反應的平衡常數(shù)為。不改變投料,若容器容積可變化,為同時提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH4的平衡產(chǎn)率,選擇最佳反應條件為(填字母)。 A.350 、低壓B.350 、高壓C.500 、低壓D.500 、高壓參考答案非選擇題專項練(四)1.答案 (1)12TiF4晶體為離子晶體,TiCl4晶體為分子晶體(2)當H+濃度較高時,鄰二氮菲中的N優(yōu)先與H+

11、形成配位鍵,導致與Fe2+配位能力減弱;當OH-濃度較高時,OH-與Fe2+反應,也會影響與鄰二氮菲配位(3)<6N、O(4)(0.25,0.25,0.25)22×34×486dNA×1010解析 (1)基態(tài)Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2,s軌道有一種空間運動狀態(tài),p軌道有三種空間運動狀態(tài),d軌道有五種空間運動狀態(tài),因基態(tài)Ti原子的3d軌道上只有兩個電子,則有兩種空間運動狀態(tài),因此基態(tài)Ti原子的核外電子的空間運動狀態(tài)共有12種;TiF4晶體為離子晶體,TiCl4晶體為分子晶體,所以TiF4的熔點遠高于TiCl4的熔點。(2

12、)當H+濃度較高時,鄰二氮菲中的N優(yōu)先與H+形成配位鍵,導致與Fe2+配位能力減弱;當OH-濃度較高時,OH-與Fe2+反應,也會影響與鄰二氮菲配位,所以適宜pH范圍為29。(3)Ni與Cu的第二電離能:Ni<Cu,因為Ni失去的是4s1電子,銅失去的是全充滿的3d10電子,全充滿結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,銅不易失去3d軌道上的電子,所以Cu的第二電離能較大;由題可知,只有成環(huán)的配位鍵才能起到螯合作用,再結(jié)合題目中所給的結(jié)構(gòu)可以知道,1個該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有6個;由結(jié)構(gòu)圖可知,提供孤電子對的原子為N、O。(4)距離PtCl62-(0,0,0)最近的K+的分數(shù)坐標為(0.25,0.25,0

13、.25);由題意KA+(0.25,0.75,0.25),而晶胞邊長為1,一個晶胞有4個PtCl62-、8個K+,設棱長為acm,一個晶胞質(zhì)量為4×486NAg,體積為a3cm3,dg·cm-3=4×486a3NAg·cm-3,則acm=34×486dNAcm=34×486dNA×1010pm,KA+(0.25,0.75,0.25),KB+(0.75,0.25,0.25),AB=a(34-14)2+(34-14)2+(14-14)2=22a,則A、B兩個K+的距離為22×34×486dNA×101

14、0pm。2.答案 (1)2Co2O3+4H2SO4(濃)4CoSO4+O2+4H2O生產(chǎn)光導纖維、玻璃、晶體硅等(2)2.87.4(3)7.0×10-6(4)211222OH-(5)1.5解析 根據(jù)流程圖分析,鈷礦石的主要成分有Co2O3、CaO、Fe2O3、MgO和SiO2等,粉碎后加入濃硫酸加熱,溶液1中含有CoSO4、CaSO4、MgSO4、Fe2(SO4)3,沉淀1為難溶的二氧化硅;溶液1中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH,根據(jù)題給信息中金屬離子沉淀的pH知,沉淀2為氫氧化鐵沉淀;溶液2中含有CoSO4、CaSO4、MgSO4,加入氟化鈉溶液后生成氟化鎂、氟化鈣沉淀,則沉淀3為氟化鎂

15、、氟化鈣;溶液3中加入氨水和過氧化氫溶液,根據(jù)問題(4)提示可知,Co2+被氧化為Co(NH3)63+;溶液4中含有陽離子Co(NH3)63+,加入稀硫酸和(NH4)2C2O4后,將其還原為CoC2O4。(1)Co2O3溶于濃硫酸,生成Co2+和一種可使帶火星的木條復燃的氣體,該反應的化學方程式為2Co2O3+4H2SO4(濃)4CoSO4+O2+4H2O;沉淀1所含主要成分為二氧化硅,主要用途為生產(chǎn)光導纖維、玻璃、晶體硅等。(2)由表可知,鐵離子完全沉淀的pH=2.8,而Co2+開始沉淀的pH=7.4,所以pH調(diào)節(jié)為2.8pH<7.4,保證鐵離子完全沉淀,Co2+不沉淀。(3)c(Ca

16、2+)=1.0×10-5mol·L-1,Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)=1.05×10-10,c2(F-)=1.05×10-10c(Ca2+)=1.05×10-101.0×10-5=1.05×10-5,Ksp(MgF2)=c(Mg2+)·c2(F-),c(Mg2+)=7.35×10-11c2(F-)=7.35×10-111.05×10-5mol·L-1=7.0×10-6mol·L-1。(4)向溶液3中加入氨水和過氧化氫溶液,將C

17、o2+轉(zhuǎn)化為Co(NH3)63+;離子方程式為2Co2+H2O2+12NH32Co(NH3)63+2OH-。(5)三價鈷離子被還原為二價鈷離子,C2O42-被氧化為CO2,則根據(jù)得失電子守恒可知,1molCo(NH3)63+全部轉(zhuǎn)化為CoC2O4沉淀,需要消耗(NH4)2C2O412mol+1mol=1.5mol。3.答案 (1)分液漏斗2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(濃)2Na2SO4+2ClO2+H2O(2)稀釋ClO2,防止發(fā)生危險(爆炸)(3)作安全瓶(或緩沖瓶),防止C中液體倒吸進入裝置A中(4)減少H2O2分解(或減少ClO2的揮發(fā))(5)溶液藍色剛好褪去,且半分鐘內(nèi)顏色

18、不再變化偏高90.5%解析 本題實驗目的是制備亞氯酸鈉,原理是2NaOH+H2O2+2ClO22NaClO2+O2+2H2O,A裝置為制備ClO2,B裝置為安全瓶,C裝置為制備亞氯酸鈉,D裝置的作用是吸收ClO2,純凈的ClO2易爆炸。(1)裝置A中儀器a的名稱為分液漏斗;產(chǎn)生ClO2的化學方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(濃)2Na2SO4+2ClO2+H2O。(2)ClO2濃度過高,易發(fā)生爆炸,故實驗過程中通入稀有氣體的目的是稀釋ClO2,防止發(fā)生危險(爆炸)。(3)裝置B是安全瓶,防止C中液體倒吸進入A中。(4)ClO2高溫易揮發(fā),制取NaClO2時用到過氧化氫溶液,過氧

19、化氫溶液高溫易分解,導致產(chǎn)率降低,因此冰水浴可以減少過氧化氫溶液的分解。(5)淀粉遇碘變藍,滴定終點時溶液藍色褪去,且半分鐘內(nèi)顏色不再變化,故達到滴定終點時的現(xiàn)象為溶液藍色剛好褪去,且半分鐘內(nèi)顏色不再變化;正確判斷滴定終點后,仰視讀數(shù),會導致測定結(jié)果偏高。NaClO2被還原為氯離子,碘離子被氧化為I2,由得失電子守恒:NaClO24I-2I2,結(jié)合題目所給方程式可得,NaClO22I24Na2S2O3,所得粗品的純度為0.10mol·L-1×0.04L×90.5g·mol-1×504×5.0g×100%=90.5%。4.答案

20、 (1)苯乙烯(2)+2NaOH+2NaCl(3)氧化反應羥基、羧基(4)(5)9(6)解析 由信息可得出,(CH3)2CCH2與發(fā)生反應生成A();A與Cl2發(fā)生取代反應生成;與HCl反應生成B(),B與氫氧化鈉水溶液反應生成C(),D為;與HOBr發(fā)生加成反應生成E(),E發(fā)生氧化反應生成H(),H在氫氧化鈉水溶液中發(fā)生水解反應,然后酸化生成F();D與F發(fā)生酯化反應生成G()。(1)的化學名稱為苯乙烯。(2)B為,C為,兩者發(fā)生反應的化學方程式為+2NaOH+2NaCl。(3)E()發(fā)生氧化反應生成H(),故EH的反應類型為氧化反應;F()分子中含氧官能團的名稱是羥基、羧基。(4)G的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)苯環(huán)上有兩個取代基;與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應;可以發(fā)生水解反應;說明苯環(huán)上有酚羥基、酯基;另外酯基有三種形式分別為COOCH3、OOCCH3、CH2OOCH,分別與酚羥基有鄰、間、對三種位置,故符合三個條件的同分異構(gòu)體有9種;其中核磁共振氫譜為5組峰的結(jié)構(gòu)簡式為。(6)參照上述合成路線,設計由丙烯制取的最佳合成路線為。5.答案 (1)+247.0CO高于900 K