2021新高考化學(xué)二輪總復(fù)習(xí)非選擇題專項練（四）

非選擇題專項練(四)三、非選擇題:本題共5小題,共60分。16.(2020山東濰坊二模)(11分)我國采用的Cu2O/TiO2NaBiO3光催化氧化技術(shù)能深度凈化工業(yè)上含有機(jī)物的廢水。回答下列問題:(1)鈦(Ti)的基態(tài)原子M能層中能量不同的電子有種。

(2)該技術(shù)能有效將含有機(jī)物廢水中的農(nóng)藥、醇、油等降解為水、二氧化碳、硝酸根離子等。①H2O、CH3OH、分子中O—H鍵的極性最強的是。

②C、N、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是。

(3)將少量無水硫酸銅溶解在水中,形成藍(lán)色溶液,再加入過量氨水,溶液變?yōu)樯钏{(lán)色。深藍(lán)色離子的結(jié)構(gòu)如圖所示,1mol該離子中所含σ鍵為mol(包括配位鍵);向深藍(lán)色溶液中緩慢加入乙醇,得到深藍(lán)色晶體,加熱該晶體先失去組分b的原因是。

(4)鉍合金具有凝固時不收縮的特性,用于鑄造高精度鑄型。金屬鉍的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。若鉍原子的半徑為rpm,則該晶體的密度為g·cm3(用含r和NA數(shù)學(xué)表達(dá)式表示)。

17.(2020山東濟(jì)寧5月模擬)(13分)亞硝酰硫酸[M(NOSO4H)=127g·mol1]主要用于分散染料重氮反應(yīng)中取代亞硝酸鈉,從而降低成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量。實驗室用如圖裝置(夾持裝置略)制備少量NOSO4H,并測定產(chǎn)品的純度。已知:NOSO4H遇水會分解,但溶于濃硫酸而不分解。(1)用裝置A制取SO2,則A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為,導(dǎo)管b的作用是。

(2)SO2與裝置B中盛有的濃硫酸和濃硝酸的混合液在維持體系溫度不得高于20℃的條件下,反應(yīng)制得NOSO4H。反應(yīng)過程中,亞硝酰硫酸和硝酸的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。①裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為。

②反應(yīng)進(jìn)行到10min后,反應(yīng)速度明顯加快,其可能的原因是。

③反應(yīng)過程中,硝酸減少的物質(zhì)的量大于NOSO4H生成的物質(zhì)的量的可能原因是。

(3)裝置C的主要作用是。

(4)該實驗裝置存在可能導(dǎo)致NOSO4H產(chǎn)量降低的缺陷是。

(5)測定產(chǎn)品中NOSO4H的純度:準(zhǔn)確稱取1.500g產(chǎn)品放入250mL的碘量瓶中,加入60.00mL0.1000mol·L1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液和10mL25%的H2SO4溶液,然后搖勻。用0.2500mol·L1的草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗草酸鈉溶液的體積為20.00mL。已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2OK2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO42MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2達(dá)到滴定終點時的現(xiàn)象為,亞硝酰硫酸的純度為(精確到0.1%)。

18.(2020山東濟(jì)南二中線上檢測)(11分)以鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)化工原料紅礬鈉(主要成分Na2Cr2O7·2H2O),其主要工藝流程如下:查閱資料得知:ⅰ.常溫下,NaBiO3不溶于水,有強氧化性,在堿性條件下,能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO4ⅱ.幾種金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH:金屬離子Fe3+Al3+Cr3+Fe2+Bi3+開始沉淀的pH2.73.45.07.50.7沉淀完全的pH3.74.95.99.74.5回答下列問題:(1)反應(yīng)之前先將礦石粉碎的目的是。

(2)步驟③加的試劑為,此時溶液pH要調(diào)到5的目的是。

(3)寫出反應(yīng)④的離子方程式:。

(4)⑤中酸化是為了將CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72(5)將溶液H經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥即可得紅礬鈉粗晶體,精制紅礬鈉則對粗晶體需要采用的操作是(填操作名稱)。

19.(2020山東新高考全真模擬)(13分)以NOx為主要成分的霧霾的綜合治理是當(dāng)前重要的研究課題。Ⅰ.N2O是一種強溫室氣體,且易形成顆粒性污染物,研究N2O的分解對環(huán)境保護(hù)有重要意義。(1)碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應(yīng)歷程為:第一步:I2(g)2I(g)(快反應(yīng))第二步:I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g)(慢反應(yīng))第三步:IO(g)+N2O(g)N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反應(yīng))實驗表明,含碘時N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是。

A.N2O的分解速率與I2的濃度有關(guān)B.第三步反應(yīng)對總反應(yīng)速率起決定作用C.第二步反應(yīng)活化能比第三步反應(yīng)小D.IO(g)為反應(yīng)的催化劑Ⅱ.汽車尾氣中含有較多的氮氧化物和不完全燃燒的CO,汽車三元催化器可以實現(xiàn)降低氮氧化物的排放量。汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化成兩種無污染的氣體。(反應(yīng)Ⅰ.2CO+2NON2+2CO2ΔH1;反應(yīng)Ⅱ.4CO+2NO2N2+4CO2ΔH2<0)(2)針對反應(yīng)Ⅰ:①已知反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH3=+180.0kJ·mol1,若CO的燃燒熱ΔH=283.5kJ·mol1,則反應(yīng)Ⅰ的ΔH1=kJ·mol1。

②若在恒容的密閉容器中,充入2molCO和1molNO發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,下列選項中不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。

A.CO和NO的物質(zhì)的量之比不變B.混合氣體的密度保持不變C.混合氣體的壓強保持不變D.2v正(N2)=v逆(CO)(3)在2L密閉容器中充入2molCO和1molNO2,發(fā)生上述反應(yīng)Ⅱ。①若在某溫度下,該反應(yīng)達(dá)平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為。

②圖1為平衡時CO2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強的關(guān)系。則溫度:T1(填“<”或“>”)T2;若在D點對反應(yīng)容器升溫的同時擴(kuò)大體積使體系壓強減小,重新達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中A~G點中的點。

圖1圖2(4)某研究小組探究催化劑對CO、NO2轉(zhuǎn)化的影響。將NO2和CO以一定的流速通過兩種不同的催化劑進(jìn)行反應(yīng),相同時間內(nèi)測量逸出氣體中NO2的含量,從而確定尾氣脫氮率(脫氮率即NO2的轉(zhuǎn)化率),結(jié)果如圖2所示。若高于450℃,圖2中曲線中脫氮率隨溫度升高而降低的主要原因是;a點(填“是”或“不是”)對應(yīng)溫度下的平衡脫氮率,說明理由:。

20.(2019山東青島高三模擬)(12分)蜂膠是蜜蜂從植物芽孢或樹干上采集的樹脂。在蜂膠眾多的功效成分中,咖啡酸苯乙酯(CAPE)已經(jīng)被鑒定為蜂膠中的主要活性組分之一。合成咖啡酸苯乙酯的路線設(shè)計如下:A

C7H7ClBCDEG咖啡酸咖啡酸苯乙酯已知:①A的核磁共振氫譜有三組峰,紅外光譜顯示咖啡酸分子中存在碳碳雙鍵。②—CHO+③請回答下列各題:(1)物質(zhì)A的名稱為。

(2)由B生成C和由C生成D的反應(yīng)類型分別是、。

(3)E的結(jié)構(gòu)簡式為。

(4)咖啡酸生成咖啡酸苯乙酯的化學(xué)方程式為。

(5)芳香化合物X是G(C9H8O3)的同分異構(gòu)體,X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2,且與新制Cu(OH)2反應(yīng)生成磚紅色沉淀,其核磁共振氫譜顯示有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為2∶2∶2∶1∶1,寫出兩種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡式。

(6)參照上述合成路線,以丙醛和為原料(其他試劑任選),設(shè)計制備的合成路線。參考答案非選擇題專練(四)16.答案(1)3(2)①②O>N>C(3)22NH3與Cu2+的配位能力比H2O強(4)6×20924解析(1)鈦(Ti)的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2,M能層即為Ti原子核外第三層,M層中有3個能級,每個能級上的電子能量不同,則能量不同的電子有3種。(2)①H2O、CH3OH、都是極性分子,根據(jù)鈉與水和醇的反應(yīng)劇烈程度可知,水中的氫活性較大更易電離,電離難易程度與極性關(guān)系,一般極性越大,越容易電離,則H2O中O—H鍵的極性大于CH3OH中O—H鍵的極性,水是中性的,苯酚具有酸性,說明苯酚中羥基上的H比水更易電離,則上述分子中O—H鍵的極性最強的是。②C、N、O三種元素位于同周期,同周期元素,隨核電荷數(shù)增大,電負(fù)性逐漸增強,三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是O>N>C。(3)配位鍵和單鍵都是σ鍵,根據(jù)圖示,a為銅離子,b為H2O,c為NH3,銅離子與NH3、H2O形成6個配位鍵,每個NH3中含有3個σ鍵,每個H2O中含有2個σ鍵,則1mol該離子中所含σ鍵為1mol×(6+3×4+2×2)=22mol;根據(jù)相似相溶原理,乙醇為極性溶劑,H2O為極性分子,NH3與Cu2+的配位能力比H2O強,乙醇將H2O奪走,降低藍(lán)色晶體的極性,則藍(lán)色晶體的溶解度降低而析出。(4)根據(jù)圖2所示,金屬鉍原子位于六棱柱的頂點,面心和體內(nèi),該晶胞中鉍原子的個數(shù)為2×12+3+16×12=6。根據(jù)圖1所示,若鉍原子的半徑為rpm,則晶胞面的邊長為2rpm,上下面的距離h=463rpm,將六棱柱看作6個三棱柱構(gòu)成,每個三棱柱的體積為12×2rpm×3rpm×463rpm=42r3pm3=42×1030r3cm3,則晶胞的體積為6×42×1030r3cm3=242×1030r3cm3,則該晶胞的密度為ρ=mV17.答案(1)Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑平衡壓強,使分液漏斗中的液體能順利流下(2)①HNO3+SO2NOSO4H②生成的NOSO4H對該反應(yīng)有催化作用③硝酸會揮發(fā)和分解(3)吸收尾氣中的有毒氣體,防止污染環(huán)境(4)C裝置中的水蒸氣會進(jìn)入B中使NOSO4H分解(5)溶液恰好由紫紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)84.7%解析(1)實驗室一般利用硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑;導(dǎo)管b可以平衡壓強,使分液漏斗中的液體能順利流下。(2)①裝置B中二氧化硫與濃硫酸和濃硝酸的混合液反應(yīng)制取NOSO4H,根據(jù)題干信息可知,濃硫酸主要是用來溶解反應(yīng)生成的NOSO4H,所以化學(xué)方程式為HNO3+SO2NOSO4H。②反應(yīng)進(jìn)行到10min后,反應(yīng)速度明顯加快,綜合考慮影響反應(yīng)速率的因素溫度(反應(yīng)過程中維持體系溫度不高于20℃)、濃度(反應(yīng)過程中濃度降低)、催化劑可知,加快反應(yīng)速率的原因應(yīng)為生成的NOSO4H對該反應(yīng)有催化作用。③硝酸具有揮發(fā)性,且容易分解,所以硝酸減少的物質(zhì)的量大于NOSO4H生成的物質(zhì)的量。(3)根據(jù)分析可知裝置C的作用為吸收尾氣中的有毒氣體,防止污染環(huán)境。(4)C裝置中的水蒸氣會進(jìn)入B中使NOSO4H分解,從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低。(5)滴定終點時草酸根與高錳酸根完全反應(yīng),所以溶液會顯無色,滴定終點現(xiàn)象為溶液恰好由紫紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù);消耗草酸鈉溶液的體積為20.00mL,濃度為0.2500mol·L1,根據(jù)方程式2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,剩余的n(MnO4-)=25×0.02L×0.2500mol·L1=0.002mol,所以NOSO4H消耗的n(MnO4-)=0.06L×0.1000mol·L10.002mol=0.004mol,根據(jù)方程式2KMnO4+5NOSO4H+2H2OK2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4可知,n(NOSO4H)=0.004mol×52=0.01mol,18.答案(1)增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高鉻鐵礦的浸取率(2)NaOH溶液使Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去(3)3NaBiO3+2Cr3++7OH+H2O3Bi(OH)3+2CrO42-(4)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H解析鉻鐵礦與過量的硫酸混合發(fā)生反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫酸鉻、硫酸鋁,二氧化硅不溶于硫酸,所以固體A為二氧化硅,溶液B中加入過氧化氫,將亞鐵離子氧化成鐵離子,加入堿調(diào)節(jié)pH使鐵離子和鋁離子沉淀,根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析,控制pH到5,固體D為氫氧化鐵和氫氧化鋁,溶液E中加入鉍酸鈉和少量氫氧化鈉溶液,反應(yīng)生成Na2CrO4,然后酸化將Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7,最后通過重結(jié)晶得到紅礬鈉。(1)為了增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高鉻鐵礦的浸取率,反應(yīng)之前先將礦石粉碎。(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析,步驟③加的試劑為NaOH溶液;將溶液pH調(diào)到5的目的是使Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去,而鉻離子不沉淀。(3)反應(yīng)④中鉍酸鈉將硫酸鉻氧化生成鉻酸鈉同時生成氫氧化鉍,該反應(yīng)的離子方程式為3NaBiO3+2Cr3++7OH+H2O3Bi(OH)3+2CrO42-+3Na(4)⑤中酸化是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,該反應(yīng)的離子方程式為2CrO42-+2H(5)將溶液H經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥即可得紅礬鈉粗晶體,對紅礬鈉粗晶體進(jìn)行重結(jié)晶可得精制紅礬鈉。19.答案(1)A(2)①747.0②B(3)0.22<E(4)溫度太高,催化劑的活性降低,反應(yīng)放熱,平衡向逆反應(yīng)方向移動不是因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)線Ⅱ可知,a點對應(yīng)溫度的平衡脫氮率應(yīng)該更高解析(1)由含碘時N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))可知,N2O的分解速率與I2的濃度有關(guān),A正確;第二步反應(yīng)是慢反應(yīng),則第二步反應(yīng)對總反應(yīng)速率起決定作用,B錯誤;第二步反應(yīng)是慢反應(yīng),則第二步反應(yīng)活化能比第三步反應(yīng)大,C錯誤;IO為反應(yīng)的中間產(chǎn)物,不是催化劑,D錯誤。(2)①CO的燃燒熱ΔH=283.5kJ·mol1,則2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH=567kJ·mol1,又因為N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH3=+180.0kJ·mol1,則兩式相減即得到反應(yīng)Ⅰ的ΔH1=747.0kJ·mol1。②起始時CO和NO的物質(zhì)的量之比不滿足化學(xué)計量數(shù)之比,所以CO和NO的物質(zhì)的量不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A不選;密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容器容積始終是不變的,因此混合氣體的密度保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B可選;正反應(yīng)體積減小,則混合氣體的壓強保持不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C不選;2v正(N2)=v逆(CO)說明正逆反應(yīng)速率相等,D不選。(3)①4CO+2NO2N2+4CO2起始濃度/(mol·L1) 1 0.5 0 0轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L1) 0.4 0.2 0.1 0.4平衡濃度/(mol·L1) 0.6 0.3 0.1 0.4則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.1×0.②反應(yīng)Ⅱ正反應(yīng)放熱,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,CO2體積分?jǐn)?shù)減小,所以T1<T2;若在D點對反應(yīng)容器升溫的同時擴(kuò)大體積使體系壓強減小,由于正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng),