通用版2019版高考化學二輪復習巧訓特訓第三周非選擇題增分練含解析.doc

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第三周　非選擇題增分練 26．金屬鈦被稱為“21世紀金屬”。 (1)工業(yè)上用鈦礦石(主要成分為FeTiO3，主要含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質)經過以下流程制得TiO2： 其中，步驟Ⅱ發(fā)生的主要反應為2H2SO4＋FeTiO3===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O。 ①步驟Ⅰ發(fā)生反應的離子方程式是______________________________________、 ______________。為提高鈦礦石的堿浸出速率，步驟Ⅰ可采取的辦法除提高堿的濃度外，還可以采取的辦法有____________、____________(寫出兩種方法)。 ②步驟Ⅱ中加入Fe的目的是___________________________________________； 分離出FeSO4晶體的操作是____________________________________________。 ③步驟Ⅲ形成的TiO2nH2O為膠體，步驟Ⅲ發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________________________________________。 (2)利用TiO2可通過下述兩種方法制備金屬鈦。 方法一：將TiO2作陰極，石墨作陽極，熔融CaO為電解液，炭塊作電解池槽，電解TiO2制得鈦，陽極上一定生成的氣體是________，可能生成的氣體是________。 方法二：通過以下反應制備金屬鈦。 ①TiO2(s)＋2Cl2(g)TiCl4(g)＋O2(g) ΔH＝＋151 kJmol－1 ②TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti 實際生產中，需在反應①過程中加入碳，可以順利制得TiCl4。碳的作用除燃燒放熱外，還具有的作用是_____________________________________________________ ____________________。 解析：(1)①步驟Ⅰ中Al2O3、SiO2均能與濃NaOH溶液反應，其離子方程式分別為Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O、SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。為提高鈦礦石的堿浸出速率，可采取適當增加堿的濃度、升高反應溫度、粉碎鈦礦石或攪拌等措施。②步驟Ⅱ所得溶液中的Fe2＋易被氧化成Fe3＋，加入適量鐵粉，可將溶液中的Fe3＋還原為Fe2＋。從溶液中分離出FeSO4晶體時，可采取的操作為過濾。③TiOSO4在溶液中加熱水解生成TiO2nH2O膠體的化學方程式為TiOSO4＋(n＋1)H2OTiO2nH2O(膠體)＋H2SO4。(2)熔融CaO中的O2－向陽極移動，陽極上O2－失電子被氧化為O2；由于炭塊作電解池槽，則陽極還可能生成CO、CO2或二者的混合氣體。反應①的過程中加入適量碳，碳燃燒放出熱量提供反應所需的高溫，此外碳還可以和生成物O2反應，促使反應①的平衡正向移動。 答案：(1)①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O　SiO2＋2OH－===SiO＋H2O　升高溫度(或加熱)　粉碎鈦礦石或攪拌(其他合理答案均可)?、谶€原Fe3＋　過濾 ③TiOSO4＋(n＋1)H2OTiO2nH2O(膠體)＋H2SO4　(2)O2(或氧氣)　CO2(或CO或CO2、CO) 消耗O2，促進反應①的平衡向正反應方向移動 27．Ⅰ.某興趣學習小組設計如圖裝置制取SO2，并研究其性質。 請回答下列問題： (1)B、C、D裝置分別用于檢驗SO2的性質，寫出C裝置中反應的離子方程式：________________________________________________________________________。 (2)實驗中觀察到D裝置中有渾濁出現(xiàn)，有同學提出此現(xiàn)象不能證明SO2具有氧化性，請簡述理由： _______________________________________________________________ ________________。 (3)E裝置的作用為_____________________________________________________。 Ⅱ.某學習小組為進一步探究不同濃度的硫酸氧化性不同，設計并完成如下實驗： 稱取一定量的還原鐵粉放入一定體積的濃硫酸中，加熱，充分反應后得到溶液X并收集到氣體Y。經檢驗，氣體Y中含有SO2、H2。 (4)溶液X中含有的金屬陽離子是________(填化學式)，簡述如何檢驗該離子________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)為了測定氣體Y中SO2的含量，將2.24 L(標準狀況)氣體Y通入200.00 mL 0.200 0 molL－1酸性高錳酸鉀溶液中，充分反應后，取出20.00 mL溶液轉入錐形瓶中進行滴定，消耗0.100 0 molL－1的KHC2O4標準液10.00 mL(高錳酸鉀被還原均生成Mn2＋)。 ①已知室溫下，0.100 0 molL－1 KHC2O4溶液中，c(C2O)＞c(H2C2O4)。滴定操作過程中標準液應用________(填儀器名稱)盛裝；滴定終點的現(xiàn)象為____________。 ②計算氣體Y中SO2的物質的量分數(shù)為________。 解析：(1)C裝置中SO2與飽和氯水反應的離子方程式為SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－。(2)因C裝置中揮發(fā)出的Cl2也能使D裝置中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，故D裝置中出現(xiàn)渾濁，不能證明SO2與H2S反應生成單質S，即不能證明SO2具有氧化性。(3)SO2為有毒氣體，使用E裝置，既能進行尾氣處理，又能起到防倒吸作用。(4)根據反應生成的氣體Y中含有SO2和H2，可知最后是Fe與稀硫酸反應生成H2，因此該溶液中不可能含有Fe3＋，故溶液X中含有的金屬陽離子為Fe2＋。要檢驗溶液中的Fe2＋，可取少量溶液X，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若產生藍色沉淀，則證明原溶液中含有Fe2＋(或取少量溶液X，向其中加入KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴入新制氯水，若出現(xiàn)紅色，則可證明原溶液中含有 Fe2＋)。(5)①根據0.100 0 molL－1 KHC2O4溶液中c(C2O)＞c(H2C2O4)，可知HC2O的電離程度大于其水解程度，即KHC2O4溶液呈酸性，在滴定過程中該標準液應用酸式滴定管盛裝；達到滴定終點時，滴入最后一滴KHC2O4標準液，錐形瓶內溶液由紫色變?yōu)闊o色，且半分鐘內溶液顏色不發(fā)生變化。②根據化合價變化可找出關系式：2KMnO4～5KHC2O4，c剩余(KMnO4)20.0010－3 L＝0.100 0 molL－110.0010－3 L，解得c剩余(KMnO4)＝0.020 0 molL－1，再根據關系式：5SO2～2KMnO4，得n(SO2)＝(0.200 0－0.020 0) mol L－1200.0010－3 L＝0.09 mol，即氣體Y中SO2的物質的量分數(shù)為100%＝90%。 答案：(1)SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－ (2)C裝置揮發(fā)出的氯氣也可以使D裝置中出現(xiàn)渾濁 (3)尾氣處理，防倒吸 (4)Fe2＋　取少量溶液X，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若產生藍色沉淀，則證明原溶液中含有Fe2＋(其他合理答案均可) (5)①酸式滴定管　滴入最后一滴KHC2O4標準液，錐形瓶內溶液由紫色變?yōu)闊o色，且半分鐘內顏色不恢復　②90% 28．甲醇是一種重要的化工原料，工業(yè)上利用CO2和H2在一定條件下反應合成甲醇。 (1)已知： ①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 275.6 kJmol－1 ②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJmol－1 ③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJmol－1 寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：____________________。 (2)在容積為1 L的密閉容器中，投入1 mol CO和2 mol H2，在不同條件下發(fā)生反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，實驗測得平衡時甲醇的物質的量隨溫度、壓強的變化如圖1所示： ①該反應的ΔH________(填“＞”“＜”或“＝”)0，判斷理由是____________。 ②M點時，CO的轉化率為________。506 K時該反應的平衡常數(shù)K＝________(保留三位小數(shù))。 ③某同學繪制的壓強為p1時，不同溫度下上述反應的平衡常數(shù)的對數(shù)值(lg K)如圖2所示。A、B、C、D、E五點中能正確表示該反應的lg K與溫度(T)的關系的點為________。 ④下列敘述能說明反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)達到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。 A．單位時間內生成2 mol H2的同時消耗1 mol CO B．反應過程中c(CO)∶c(CH3OH)＝1∶1 C．恒溫恒容時，混合氣體的密度保持不變 D．絕熱恒容時，反應的平衡常數(shù)不再變化 解析：(1)根據蓋斯定律，由(①－②＋③4)可得：CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－442.8 kJmol－1。(2)①從圖像可以看出：當壓強相同時，升高溫度，平衡時甲醇的物質的量減小，即升溫平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，ΔH＜0。②根據圖像，M點時生成0.25 mol CH3OH，則反應消耗0.25 mol CO，故CO的轉化率為100%＝25%。根據三段式法可知，506 K時有 　　　　　　CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 起始(molL－1)　　1　　　2　　　　　0 轉化(molL－1)　 0.25　　0.5　　　　0.25 平衡(molL－1) 0.75 1.5 0.25 則506 K時該反應的平衡常數(shù)K＝≈0.148。③該反應為放熱反應，溫度升高，平衡常數(shù)K減小，則lg K也隨溫度升高而降低，即點A、B、E能表示該反應的lg K與溫度的變化關系。④單位時間內生成2 mol H2即生成1 mol CO，同時消耗1 mol CO，可以說明反應達到平衡狀態(tài)，A項正確；達到平衡狀態(tài)時各物質的濃度保持不變，但c(CO)∶c(CH3OH)＝1∶1時不能說明反應達到平衡狀態(tài)，B項錯誤；容器體積和氣體質量均不變，則混合氣體的密度始終為定值，不能由此判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，C項錯誤；絕熱恒容時，反應的平衡常數(shù)不再發(fā)生變化，即容器內溫度不再發(fā)生變化，說明反應達到平衡狀態(tài)，D項正確。 答案：(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－442.8 kJmol－1 (2)①＜　從圖像看出：隨著溫度升高，平衡時甲醇的物質的量減小，說明平衡逆向移動，正反應放熱 ②25%　0.148　③ABE?、蹵D 35．[選修3：物質結構與性質] 硼和氮的單質及一些化合物在工農業(yè)生產等領域有重要應用?；卮鹣铝袉栴}： (1)N原子核外有________種不同運動狀態(tài)的電子?；鶓B(tài)N原子中，能量最高的電子所占據的原子軌道的形狀為________。 (2)經測定發(fā)現(xiàn)，N2O5固體由NO和NO兩種離子組成，該固體中N原子雜化類型為________；與NO互為等電子體的微粒有________(寫出一種)。 (3)銨鹽大多不穩(wěn)定。NH4F、NH4I中較易分解的是________，原因是______________ __________________________________________________________。 (4)第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素間的元素為________(填元素符號)。 (5)晶體硼有多種變體，但其基本結構單元都是由硼原子組成的正二十面體(見圖Ⅰ)，每個頂點為一個硼原子，每個三角形均為等邊三角形。則每一個此基本結構單元由________個硼原子構成；若該結構單元中有2個原子為10B(其余為11B)，那么該結構單元有________種不同類型。 (6)硼和氮構成的一種氮化硼晶體的結構與石墨晶體結構相類似，B、N原子相互交替排列(見圖Ⅱ)，其晶胞結構如圖Ⅲ所示。設層內B—N核間距為a pm，面間距為b pm，則該氮化硼晶體的密度為________gcm－3。(用含a、b、NA的代數(shù)式表示)。 解析：(1)原子核外沒有兩個運動狀態(tài)完全相同的電子，有幾個電子就有幾種運動狀態(tài)，N原子核外有7個電子，所以有7種不同運動狀態(tài)的電子?；鶓B(tài)N原子的核外電子排布式為1s22s22p3，能量由低到高，則能量最高的電子所占據的原子軌道為2p軌道，呈啞鈴形。(2)NO中N的價電子對數(shù)為＝2，雜化類型為sp；NO中N的價電子對數(shù)為＝3，雜化類型為sp2。含有相同原子數(shù)和相同價電子數(shù)的微粒互為等電子體，與NO互為等電子體的微粒有SCN－、CO2、CS2、N等。(3)NH4F、NH4I中，較易分解的是NH4F，原因是F原子半徑比I原子小，H—F鍵比H—I鍵強(H—F鍵更易形成)，F(xiàn)－更易奪取NH中的H＋。(4)同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第ⅡA族、第ⅤA族元素原子的最外層電子分別處于該軌道的全充滿、半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，所以其第一電離能大于其相鄰元素，故第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有Be、C、O。(5)硼原子數(shù)：＝12(個)。當選定1個硼原子后，與它最近的硼原子數(shù)為5，距離稍遠的硼原子數(shù)為5，距離最遠的硼原子數(shù)為1，若含有2個10B，則該結構單元有3種不同類型。(6)根據圖Ⅲ可知一個晶胞中含有N原子數(shù)為4＋2＝2，B原子數(shù)為8＋1＝2，B、N原子核間距為a pm＝a10－10cm，底面的邊長為2a 10－10 cm，底面上的高為a10－10 cm，底面積為2a10－10 cma10－10 cm＝10－20 cm2，晶胞的體積為10－20 cm2b10－10 cm2＝3a2b10－30 cm3，故密度ρ＝ gcm－3＝ gcm－3＝ gcm－3。 答案：(1)七(或7)　啞鈴形　(2)sp、sp2　SCN－、CO2、CS2、N(任寫一種，合理即可)　(3)NH4F　F原子半徑比I原子小，H—F鍵比H—I鍵強(H—F鍵更易形成)，F(xiàn)－更易奪取NH中的H＋　(4)Be、C、O　(5)12　3 (6)或或 36．[選修5：有機化學基礎] 酯類化合物H是一種醫(yī)藥中間體，常用作防曬霜中紫外線的吸收劑。實驗室由化合物A和E制備H的一種合成路線如圖： 已知： 回答下列問題： (1)經測定E的相對分子質量為28，常用來測定有機物相對分子質量的儀器為________。F中只有一種化學環(huán)境的氫原子，其結構簡式為________。G中只有一種官能團，F(xiàn)→G的反應類型為________。 (2)(CH3)2SO4是一種酯，其名稱為________。 (3)A能與Na2CO3溶液及濃溴水反應，且1 mol A最多可與2 mol Br2反應。核磁共振氫譜表明A的苯環(huán)上有四種不同化學環(huán)境的氫原子。A的結構簡式為________。C中含氧官能團的名稱為________。 (4)D＋G―→H的化學方程式為_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)C的同分異構體中能同時滿足下列條件的共有____種。(不含立體異構) ①遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應?、谀馨l(fā)生水解反應 (6)參照上述合成路線，設計一條由和(CH3)3CCl為起始原料制備的合成路線(其他試劑任選)： 解析：(1)常用來測定有機物相對分子質量的儀器為質譜儀。經測定E的相對分子質量為28，應該為乙烯，乙烯氧化生成F，F(xiàn)中只有一種化學環(huán)境的氫原子，分子式為C2H4O，則F為環(huán)氧乙烷，其結構簡式為F與水反應生成G，G中只有一種官能團，根據G的分子式可知G為乙二醇，故F→G的反應類型為水解反應或加成反應。(2)(CH3)2SO4是一種酯，由甲醇與硫酸發(fā)生酯化反應而得，其名稱為硫酸二甲酯。(3)A能與Na2CO3溶液及濃溴水反應，則A為酚，根據已知反應①和B的分子式可推知A為甲基苯酚；酚羥基的鄰、對位上的氫能被溴取代，1 mol A最多可與2 mol Br2反應，說明甲基在鄰位或對位上；核磁共振氫譜表明A的苯環(huán)上有四種不同化學環(huán)境的氫原子，則甲基在鄰位(若在對位，則苯環(huán)上只有兩種不同化學環(huán)境的氫原子)，故A的結構簡式為在堿性條件下與(CH3)2SO4反應生成B，B為CH3OCH3；CH3OCH3被酸性高錳酸鉀氧化生成C，C為，含氧官能團的名稱為羧基、醚鍵。(4)C在濃HI溶液中反應生成D，D為與HOCH2CH2OH在催化劑及加熱條件下反應生成H和水，H為 (5) 的同分異構體滿足：①含有酚羥基；②含有酯基。結合C的結構簡式可推知，若苯環(huán)上有2個取代基，則取代基可以是酚羥基和HCOOCH2—或CH3COO—或CH3OOC—，2個取代基有鄰、間、對3種位置關系，則有33＝9種；若取代基有3個，則為—CH3、HCOO—、酚羥基，先定2個取代基，再定第3個取代基，則甲基和酚羥基在鄰位時HCOO—有4種位置，甲基和酚羥基在間位時HCOO—有4種位置，甲基和酚羥基在對位時HCOO—有2種位置，共10種。故符合條件的同分異構體有19種。(6)根據已知反應②知，和(CH3)3CCl在AlCl3、加熱條件下反應生成，根據已知反應①知，在堿性條件下與(CH3)2SO4反應生成在濃硫酸、加熱條件下與濃硝酸發(fā)生硝化反應生成在濃HI溶液中反應生成由此可設計出合成路線。 答案：(1)質譜儀　　水解反應或加成反應　(2)硫酸二甲酯 (3) 　羧基、醚鍵 (5)19