2023新教材高考化學二輪專題復習專練19非選擇題提分練五

專練19非選擇題提分練（五）1.[2022·山東省日照市一模]2022年春晚中舞蹈詩劇《只此青綠》生動還原了北宋名畫，《千里江山圖》之所以色彩艷麗，璀璨奪目，與所使用礦物顏料有關。回答下列問題：（1）石青，又名藍礦石，化學式為Cu3（CO3）2（OH）2，基態(tài)Cu2＋核外電子的空間運動狀態(tài)有種，[Cu（NH3）4]2＋的空間構型為。原子中電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，分別用＋eq\f(1,2)和－eq\f(1,2)表示，稱為電子的自旋磁量子數，則Cu2＋中電子自旋磁量子數的代數和為。（2）亞鐵氰化鉀，化學式為K4[Fe（CN）6]，呈黃色結晶性粉末。[Fe（CN）6]4－中配體CN－的配位原子是（填元素符號），CN－中C原子的雜化方式，[Fe（CN）6]4－中σ鍵和π鍵的數目之比為。（3）Cu2S呈黑色或灰黑色，已知：晶胞中S2－的位置如圖1所示，Cu＋位于S2－所構成的四面體中心，晶胞的側視圖如圖2所示。Cu＋填充了晶胞中四面體空隙的百分率是，S2－配位數為。已知圖1中A原子的原子分數坐標為（0，0，0），則與A原子距離最近的Cu＋的原子分數坐標為。若晶胞參數anm，晶體的密度為dg·cm－3，則阿伏加德羅常數的值為（用含a和d的式子表示）。2.[2022·廣東省廣州市一模]銻（Sb）可用作阻燃劑、電極材料、催化劑等物質的原材料。一種以輝銻礦（主要成分為Sb2S3，還含有Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等）為原料提取銻的工藝如下：已知：溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子Fe3＋Al3＋Fe2＋Mg2＋開始沉淀時（c＝0.01mol·L－1）的pH2.23.77.59.6完全沉淀時（c＝1.0×10－5mol·L－1）的pH3.24.79.011.1回答下列問題：（1）“溶浸”時氧化產物是S，Sb2S3被氧化的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）“還原”時加入Sb的目的是將還原，提高產物的純度。（3）“水解”時需控制溶液pH＝2.5。①Sb3＋發(fā)生水解的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②下列能促進該水解反應的措施有（填字母）。A．升高溫度 B．增大c（H＋）C．增大c（Cl－） D．加入Na2CO3粉末③為避免水解產物中混入Fe（OH）3，Fe3＋濃度應小于mol·L－1。（4）“濾液”中含有的金屬陽離子有。向“濾液”中通入足量（填化學式）氣體，再將濾液pH調至3.5，可析出Fe（OH）3沉淀。將沉淀溶于濃鹽酸后，產物可返回工序循環(huán)使用。（5）Sb可由SbCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))電解制得，陰極的電極反應式為________________________________________________________________________。3.[2022·甘肅省蘭州市一模]三氯異氰尿酸[Cl3（CNO）3]是一種高效含氯消毒劑，具有極強的氧化性，是漂白粉的更新換代產品。純品為白色粉末，微溶于水，遇酸、堿易分解。其粗產品制備原理和相關的實驗裝置如下：①尿素熱裂解脫氨合成氰尿酸：3CO（NH2）2eq\o(=,\s\up7(△))3NH3↑＋H3（CNO）3（氰尿酸微溶于冷水）②堿溶氰尿酸：H3（CNO）3（s）＋3NaOH（aq）=Na3（CNO）3（aq）＋3H2O（l）ΔH<0（1）儀器X的支管的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）D裝置中反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）在A裝置中“堿溶氰尿酸”后通入Cl2進行“氯化”制得粗產品，該反應的化學方程式為________________________________________________________________________。（4）使用上述裝置制備三氯異氰尿酸，按氣體流向從左至右，導管連接順序為（填字母）。（5）為了確保產品純度，A裝置中“堿溶氰尿酸”過程中________________________________________________________________________時（填實驗現象），停止滴加NaOH溶液。（6）A裝置在“氯化”階段需控制反應溫度在10℃～15℃，控制反應溫度的實驗操作為________________________________________________________________________。（7）粗產品中Cl3（CNO）3含量測定。將mg粗產品溶于蒸餾水中配制成100mL溶液。取20.00mL所配溶液于碘量瓶中，加入適量稀硫酸和過量KI溶液，密封在暗處靜置5min后，加入淀粉溶液，用cmol·L－1Na2S2O3標準溶液進行滴定，滴定至終點消耗VmLNa2S2O3標準溶液。（已知：雜質與KI不反應，涉及的反應為Cl3（CNO）3＋6I－＋3H＋=H3（CNO）3＋3I2＋3Cl－，I2＋2S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=2I－＋S4Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(6))）①粗產品中Cl3（CNO）3的百分含量為%（用含m，c，V的代數式表示）。②下列操作將導致測定結果偏低的是。A．滴定前滴定管中未排氣泡，滴定后氣泡消失B．盛裝Na2S2O3標準溶液的滴定管未潤洗C．讀數時，滴定前平視，滴定后俯視D．加入KI溶液的量不足4.[2022·全國甲卷]用N-雜環(huán)卡賓堿（NHCbase）作為催化劑，可合成多環(huán)化合物。下面是一種多環(huán)化合物H的合成路線（無需考慮部分中間體的立體化學）?；卮鹣铝袉栴}：（1）A的化學名稱為。（2）反應②涉及兩步反應，已知第一步反應類型為加成反應，第二步的反應類型為。（3）寫出C與Br2/CCl4反應產物的結構簡式。（4）E的結構簡式為。（5）H中含氧官能團的名稱是________________________________________________________________________。（6）化合物X是C的同分異構體，可發(fā)生銀鏡反應，與酸性高錳酸鉀反應后可以得到對苯二甲酸，寫出X的結構簡式。（7）如果要合成H的類似物H′（），參照上述合成路線，寫出相應的D′和G′的結構簡式、。H′分子中有個手性碳（碳原子上連有4個不同的原子或基團時，該碳稱為手性碳）。5.[2022·江蘇省泰州市一調]研究脫除煙氣中的SO2、NO是環(huán)境保護、促進社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題。（1）煙氣中的NO可在催化劑作用下用NH3還原。（?。┮阎?NH3（g）＋5O2（g）=4NO（g）＋6H2O（g）ΔH＝－905.0kJ·mol－1N2（g）＋O2（g）=2NO（g）ΔH＝180.5kJ·mol－1有氧條件下，NH3與NO反應生成N2，相關熱化學方程式為4NH3（g）＋4NO（g）＋O2（g）=4N2（g）＋6H2O（g）ΔH＝kJ·mol－1。（ⅱ）其他條件相同，以一定流速分別向含催化劑A和B的反應管中通入一定比例O2、NH3、NO和N2的模擬煙氣，測得NO的去除率與溫度的關系如圖所示。使用催化劑B，當溫度高于360℃，NO的去除率下降的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）O2在一定條件下能有效去除煙氣中的SO2、NO，可能的反應機理如圖所示，該過程可描述為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）尿素[COeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2]溶液可吸收含SO2、NO煙氣中的SO2，其反應為SO2＋COeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2＋2H2O=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))2SO3＋CO2。若吸收煙氣時同時通入少量ClO2，可同時實現脫硫、脫硝。①脫硝的反應分為兩步。第一步：5NO＋2ClO2＋H2O=5NO2＋2HCl。第二步：NO2和COeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2反應生成N2和CO2。第二步的化學反應方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②將含SO2、NO煙氣以一定的流速通過10%的COeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2溶液，其他條件相同，不通ClO2和通少量ClO2時SO2的去除率如圖所示。通少量ClO2時SO2的去除率較低的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。專練19非選擇題提分練（五）1．解析：（1）Cu的原子序數為29，原子失去兩個電子形成Cu2＋，Cu2＋電子排布式為1s22s22p63s23p63d9，電子的空間運動狀態(tài)就是已填入電子的軌道數，即1＋1＋3＋1＋3＋5＝14；[Cu（NH3）4]2＋中Cu2＋提供空軌道，NH3提供孤電子對，二者之間形成4個配位鍵，則空間構型為平面正方形；若一種自旋狀態(tài)用＋eq\f(1,2)表示，與之相反的用－eq\f(1,2)表示，根據Cu2＋電子排布式可知，Cu2＋離子自旋磁量子數的代數和為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(＋\f(1,2)))×14＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)))×13＝＋eq\f(1,2)，也可以是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(＋\f(1,2)))×13＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)))×14＝－eq\f(1,2)。（2）由[Fe（CN）6]4－結構可知，在形成配合物時，Fe2＋提供空軌道，CN－中C、N都有孤電子對，由于碳元素電負性弱，給電子能力強，所以配體CN－的配位原子是C原子；CN－空間構型為直線形，C原子的雜化方式為sp；Fe2＋與6個CN－形成配位鍵，即有6個σ鍵，CN－中存在碳氮三鍵，三鍵中含有1個σ鍵與2個π鍵，所以σ鍵和π鍵的數目之比為（6＋1×6）∶（2×6）＝12∶12＝1∶1。（3）由晶胞中S2－的位置可知，S2－位于立方體的頂點和面心，所以S2－是面心立方最密堆積，晶胞中S2－的個數為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，由化學式為Cu2S，則可判斷Cu＋的個數為8，在面心立方晶胞中，每個頂點都能與三個面心原子形成一個四面體空隙，如此，晶胞中能形成8個四面體空隙，所以8個Cu＋占據了8個四面體空隙，即全部的四面體空隙，則Cu＋填充了晶胞中四面體空隙的百分率是100%；晶胞中硫離子的個數為4，微粒配位數之比等于微粒數反比，故Cu2S晶體中，S2－的配位數為4×2＝8；由晶胞結構可知，A點與相鄰的三個面心原子形成一個正四面體，棱長為對角線的一半，即為eq\f(\r(2),2)，則此正四面體的外接正方體棱長為eq\f(1,2)，與A原子距離最近的Cu＋位于此正四面體的中心，也是外接正方體的中心，A原子的原子分數坐標為（0，0，0），則外接正方體中心坐標為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)，\f(a,2)，\f(a,2)))，其中a為外接正方體的棱長a＝eq\f(1,2)，即Cu＋的原子分數坐標為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))；1個晶胞的質量為m＝eq\f(4×（64×2＋32）,NA)g＝eq\f(640,NA)g，晶胞的體積為V＝（a×10－7）3cm3，晶胞的密度ρ＝eq\f(m,V)，即eq\f(\f(640,NA)g,a3×10－21cm3)＝dg·cm－3，解之NA＝eq\f(640,da3×10－21)。答案：（1）14平面正方形＋eq\f(1,2)或－eq\f(1,2)（2）Csp1∶1（3）100%8eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))eq\f(640,da3×10－21)2．解析：“溶浸”時反應的化學方程式為Sb2S3＋6FeCl3=3S＋2SbCl3＋6FeCl2，含有Fe2O3、Al2O3、MgO與鹽酸反應生成對應的氯化物，SiO2不反應形成浸出渣，加入Sb將Fe3＋還原為Fe2＋，Sb3＋發(fā)生水解的離子方程式為Sb3＋＋Cl－＋H2O?SbOCl＋2H＋，加入HCl酸溶生成SbCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，最后電解得到Sb；（1）“溶浸”時氧化產物是S，則S元素化合價升高，Fe元素化合價降低，Sb2S3被氧化的化學方程式為Sb2S3＋6FeCl3=3S＋2SbCl3＋6FeCl2；（2）“還原”時加入Sb的目的是將Fe3＋還原，防止其發(fā)生水解反應，提高產物的純度；（3）①“水解”生成SbOCl，Sb3＋發(fā)生水解的離子方程式為Sb3＋＋Cl－＋H2O?SbOCl＋2H＋；②該水解反應是吸熱反應，升高溫度可促進反應進行，A選；增大c（H＋）即增大生成物濃度，平衡逆向移動，B不選；增大c（Cl－）即增大反應物濃度，平衡正向移動，可促進水解，C選；加入Na2CO3粉末可消耗H＋，c（H＋）減小使平衡正向移動，可促進水解，D選；③Fe3＋完全沉淀時的pH為3.2，c（OH－）＝eq\f(Kw,c（H＋）)＝eq\f(10－14,10－3.2)＝10－10.8mol·L－1，c（Fe3＋）＝1.0×10－5mol·L－1，則Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3＋）·c（OH－）3＝1.0×10－5×（10－10.8）3＝1.0×10－37.4，“水解”時需控制溶液pH＝2.5，c（OH－）＝eq\f(Kw,c（H＋）)＝eq\f(10－14,10－2.5)＝10－11.5mol·L－1，c（Fe3＋）＝eq\f(Ksp\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe（OH）3)),c（OH－）3)＝eq\f(10－37.4,（10－11.5）3)＝10－2.9mol·L－1；（4）Fe2O3、Al2O3、MgO與鹽酸反應生成FeCl3、AlCl3、MgCl2，加入Sb將Fe3＋還原為Fe2＋，“濾液”中含有的金屬陽離子有Al3＋、Fe2＋、Mg2＋；向“濾液”中通入氧化劑將Fe2＋氧化為Fe3＋，即通入足量Cl2，再將濾液pH調至3.5，可析出Fe（OH）3沉淀，將沉淀溶于濃鹽酸后，反應生成FeCl3，產物FeCl3可返回溶浸工序循環(huán)使用；（5）Sb可由SbCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))電解制得，Sb得電子發(fā)生還原反應，則陰極的電極反應式為SbCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋3e－=Sb＋4Cl－。答案：（1）Sb2S3＋6FeCl3=3S＋2SbCl3＋6FeCl2（2）Fe3＋（3）①Sb3＋＋Cl－＋H2O?SbOCl＋2H＋②ACD③10－2.9（4）Al3＋、Fe2＋、Mg2＋Cl2溶浸（5）SbCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋3e－=Sb＋4Cl－3．解析：（1）儀器X的支管的作用是平衡分液漏斗和燒瓶內部氣壓，保證濃鹽酸能順利流下；（3）A中堿溶氰尿酸后得到Na3（CNO）3溶液，通入氯氣，Na3（CNO）3和氯氣反應生成Cl3（CNO）3和氯化鈉，反應方程式為Na3（CNO）3＋3Cl2=Cl3（CNO）3＋3NaCl；（4）裝置D中制取氯氣，用B中的飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫，把氯氣通入A中反應生成Cl3（CNO）3，最后用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，按氣體流向從左至右，導管連接順序為g→c→d→a→b→e；（5）為了確保產品純度，A裝置中“堿溶氰尿酸”過程中堿不能過量，三頸燒瓶中氰尿酸固體恰好溶解，停止滴加NaOH溶液；（6）為控制A裝置在“氯化”階段反應溫度在10℃～15℃，將A的三頸燒瓶置于冷水浴中；（7）①根據Cl3（CNO）3＋6I－＋3H＋=H3（CNO）3＋3I2＋3Cl－、I2＋2S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=2I－＋S4Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(6))得反應關系式Cl3（CNO）3～6S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，反應消耗VmLcmol·L－1Na2S2O3標準溶液，則20.00mL所配制溶液中Cl3（CNO）3的物質的量為eq\f(cV,6)×10－3mol，粗產品中Cl3（CNO）3的百分含量為eq\f(\f(cV,6)×10－3mol×\f(100,20)×232.5g·mol－1,mg)×100%＝eq\f(116.25cV,6m)%；②A項，滴定前滴定管中未排氣泡，滴定后氣泡消失，消耗標準液的體積偏大，測定結果偏高；B項，盛裝Na2S2O3標準溶液的滴定管未潤洗，標準液濃度偏低，消耗標準液的體積偏大，測定結果偏高；C項，讀數時，滴定前平視，滴定后俯視，消耗標準液的體積偏小，測定結果偏低；D項，加入KI溶液的量不足，生成的碘單質偏少，消耗標準液的體積偏小，測定結果偏低。答案：（1）平衡分液漏斗和燒瓶內部氣壓，保證濃鹽酸能順利流下（2）Ca（ClO）2＋4HCl（濃）=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O（3）Na3（CNO）3＋3Cl2=Cl3（CNO）3＋3NaCl（4）g→c→d→a→b→e（5）三頸燒瓶中氰尿酸固體恰好溶解（6）將A的三頸燒瓶置于冷水浴中（7）①eq\f(116.25cV,6m)②CD4．解析：（1）由反應①的反應條件和A的化學式、B的結構簡式知，反應①為醇的催化氧化反應，故A為，化學名稱為苯甲醇。（2）反應②過程為＋CH3CHOeq\o(→,\s\up7(第一步),\s\do5(加成))。（3）C分子中含有碳碳雙鍵，可以與Br2的CCl4溶液發(fā)生加成反應生成在堿性條件下再發(fā)生消去反應得到D。（4）根據B和F的結構簡式，再結合E的化學式和反應條件可推出E為。（5）根據H的結構簡式知，H中含氧官能團的名稱是酯基、羰基（或酮羰基）和硝基。（6）X可發(fā)生銀鏡反應說明分子中含有醛基，與酸性高錳酸鉀反應后得到對苯二甲酸說明在苯環(huán)上含有兩個取代基且處于對位，再結合C的化學式（C9H8O）知，