2023屆高考化學(xué)二輪滿分訓(xùn)練(非選擇題)02(解析版)

非選擇題滿分訓(xùn)練02(一)必考題26．焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)有廣泛的用途，實(shí)驗(yàn)室中通過如下方法制備：①不斷攪拌條件下，在飽和Na2CO3溶液中緩緩?fù)ㄈ隨O2至反應(yīng)完全；②取下三頸燒瓶，測得反應(yīng)液的pH＝4.1；③將溶液蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、過濾得焦亞硫酸鈉晶體請回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)室可利用Na2SO3和較濃的硫酸制備少量SO2氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________________。硫酸濃度太大不利于SO2氣體逸出，原因是___________________________。制備、收集干燥的SO2氣體時(shí)，所需儀器如下。裝置A是氣體發(fā)生裝置，按氣流方向連接各儀器口，順序?yàn)閍→________→________→________→________→f。裝置D的作用是______________________。(2)步驟①反應(yīng)的離子方程式為______________________________________，合成Na2S2O5的總化學(xué)方程式為_______________________________。(3)在強(qiáng)堿性條件下利用Na2S2O5氧化HCOONa的方法可制備保險(xiǎn)粉連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)，反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。(4)工業(yè)上用焦亞硫酸鈉法制備保險(xiǎn)粉帶來的主要問題是廢水中含有大量的有機(jī)物，有機(jī)物總含碳量用TOC表示，常采用Fenton氧化法去除廢水中的有機(jī)物，即通過向廢水中加入H2O2，以Fe2＋作催化劑，產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基(·OH)來氧化降解廢水中的有機(jī)物。①其他條件一定時(shí)，n(H2O2)∶n(Fe2＋)的值對TOC去除效果的影響如圖1所示：當(dāng)TOC的去除率最大時(shí)，n(H2O2)∶n(Fe2＋)＝________。②在pH＝4.5，其他條件一定時(shí)，H2O2的加入量對TOC去除效果的影響如圖2所示，當(dāng)H2O2的加入量大于40mL·L－1時(shí)，TOC去除率反而減小的原因是_______________________。27．鉻是一種銀白色的金屬，常用于金屬加工、電鍍等。工業(yè)以鉻鐵礦[主要成分是Fe(CrO2)2]為原料冶煉鉻及獲得強(qiáng)氧化劑Na2Cr2O7。其工藝流程如圖所示：已知：高溫氧化時(shí)發(fā)生反應(yīng)Fe(CrO2)2＋Na2CO3＋O2→Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2(未配平)回答下列問題：(1)將鉻鐵礦的主要成分Fe(CrO2)2寫成氧化物的形式：________，高溫氧化時(shí)可以提高反應(yīng)速率的方法為______________________________________(寫出一條即可)。(2)Na2CrO4加入硫酸酸化的離子方程式為______________________________；在實(shí)驗(yàn)室中，操作a所用到的玻璃儀器有________。(3)Na2CrO4中鉻元素化合價(jià)為________；生成1molNa2CrO4時(shí)共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________mol。(4)根據(jù)有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，含CrOeq\o\al(2－,4)的廢水要經(jīng)化學(xué)處理，使其濃度降至5.0×10－7mol·L－1以下才能排放，可采用加入可溶性鋇鹽生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)＝1.2×10－10]，再加入硫酸處理多余的Ba2＋的方法處理廢水，加入可溶性鋇鹽后，廢水中Ba2＋的濃度應(yīng)大于________mol·L－1，廢水處理后達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)才能排放。28．目前，處理煙氣中SO2常采用兩種方法：液吸法和還原法。Ⅰ.堿液吸收法25℃時(shí)，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5；H2SO3：Ka1＝1.5×10－2，Ka2＝1.0×10－7Ksp(CaSO4)＝7.1×10－5。第1步：用過量的濃氨水吸收SO2，并在空氣中氧化；第2步：加入石灰水，發(fā)生反應(yīng)Ca2＋＋2OH－＋2NHeq\o\al(＋,4)＋SOeq\o\al(2－,4)CaSO4↓＋2NH3·H2OK。(1)25℃時(shí)，0.1mol·L－1(NH4)2SO3(2)計(jì)算第2步中反應(yīng)的K＝________。Ⅱ.水煤氣還原法已知：①2CO(g)＋SO2(g)S(l)＋2CO2(g)ΔH1＝－37.0kJ·mol－1②2H2(g)＋SO2(g)S(l)＋2H2O(g)ΔH2＝＋45.4kJ·mol－1③CO的燃燒熱ΔH3＝－283kJ·mol－1(3)表示液態(tài)硫(S)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為__________________________________。(4)反應(yīng)②中，正反應(yīng)活化能E1________(填“>”“<”或“＝”)ΔH2。(5)在一定壓強(qiáng)下，發(fā)生反應(yīng)①。平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率α(SO2)與投料比的比值[eq\f(n(CO),n(SO2))＝y(tǒng)]、溫度T的關(guān)系如圖所示。比較平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率α(CO)：N________(填“>”“<”或“＝”，下同)M。逆反應(yīng)速率：N________P。(6)某溫度下，向10L恒容密閉容器中充入2molH2、2molCO和2molSO2發(fā)生反應(yīng)①、②，第5min時(shí)達(dá)到平衡，測得混合氣體中CO2、H2O(g)的物質(zhì)的量分別為1.6mol、1.8mol。①該溫度下，反應(yīng)②的平衡常數(shù)K為________。②其他條件不變，在第7min時(shí)縮小容器體積，α(SO2)________(填“增大”“減小”或“不變”)。(二)選考題35．【選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】氮和磷元素的單質(zhì)和化合物在農(nóng)藥生產(chǎn)及工業(yè)制造業(yè)等領(lǐng)域用途非常廣泛，請根據(jù)提示回答下列問題：(1)科學(xué)家合成了一種陽離子為“Neq\o\al(n＋,5)”，其結(jié)構(gòu)是對稱的，5個(gè)N排成“V”形，每個(gè)N原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且含有2個(gè)氮氮三鍵；此后又合成了一種含有“Neq\o\al(n＋,5)”化學(xué)式為“N8”的離子晶體，其電子式為_____________________________，其中的陰離子的空間構(gòu)型為________。(2)2001年德國專家從硫酸銨中檢出一種組成為N4H4(SO4)2的物質(zhì)，經(jīng)測定，該物質(zhì)易溶于水，在水中以SOeq\o\al(2－,4)和N4Heq\o\al(4＋,4)兩種離子的形式存在。N4Heq\o\al(4＋,4)根系易吸收，但它遇到堿時(shí)會(huì)生成類似白磷的N4分子，不能被植物吸收。1個(gè)N4Heq\o\al(4＋,4)中含有________個(gè)σ鍵。(3)氨(NH3)和膦(PH3)是兩種三角錐形氣態(tài)氫化物，其鍵角分別為107°和93.6°，試分析PH3的鍵角小于NH3的原因________________________________。(4)P4S3可用于制造火柴，其分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。①P4S3分子中硫原子的雜化軌道類型為________。②每個(gè)P4S3分子中含孤電子對的數(shù)目為________。(5)某種磁性氮化鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，該化合物的化學(xué)式為____________。若晶胞底邊長為anm，高為cnm，則這種磁性氮化鐵的晶體密度為_____g·cm－3(用含a、c和NA的式子表示)(6)高溫超導(dǎo)材料，是具有高臨界轉(zhuǎn)變溫度(Te)能在液氮溫度條件下工作的超導(dǎo)材料。高溫超導(dǎo)材料鑭鋇銅氧化物中含有Cu3＋。基態(tài)時(shí)Cu3＋的電子排布式為[Ar]________；化合物中，稀土元素最常見的化合價(jià)是＋3，但也有少數(shù)的稀土元素可以顯示＋4價(jià)，觀察下面四種稀土元素的電離能數(shù)據(jù)，判斷最有可能顯示＋4價(jià)的稀土元素是________(填元素符號)。幾種稀土元素的電離能(單位：kJ·mol－1)元素I1I2I3I4Sc(鈧)633123523897019Y(銥)616118119805963La(鑭)538106718504819Ce(鈰)52710471949354736．【選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】己二酸環(huán)酯類化合物是一種重要的化工試劑。其一種合成路線如下：CH2(COOC2H5)2eq\o(→,\s\up7(NaOC2H5),\s\do5(試劑Ⅰ))Aeq\o(→,\s\up7(（1）H2O/H＋),\s\do5(（2）△，－CO2))eq\o(→,\s\up7(HCN))eq\o(→,\s\up7(－H2O),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(H2O/H＋),\s\do5(△))已知：回答下列問題：(1)按系統(tǒng)命名法，CH2(COOC2H5)2的名稱為________。(2)A生成B的反應(yīng)類型為________，化合物E中官能團(tuán)的名稱為________，F(xiàn)的分子式為________。(3)D生成E的化學(xué)方程式為__________________________________。(4)芳香族化合物G為E的同分異構(gòu)體，符合下列要求的同分異構(gòu)體有________種。Ⅰ.1molG可與2molNa2CO3反應(yīng)Ⅱ.含有官能團(tuán)—NH2Ⅲ.苯環(huán)上有三個(gè)取代基，且苯環(huán)上有兩種等效氫其中核磁共振氫譜有五組峰，峰面積之比為6∶2∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________________________________。(5)寫出用甲醛、乙醛和CH2(COOC2H5)2為原料制備化合物的合成路線(其他試劑任選)。

答案與解析26．答案：(1)Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O濃硫酸中只有少量H2SO4電離，c(H＋)很小，導(dǎo)致復(fù)分解反應(yīng)速率慢decb防止倒吸(2)COeq\o\al(2－,3)＋2SO2＋H2O=2HSOeq\o\al(－,3)＋CO2Na2CO3＋2SO2=Na2S2O5＋CO2(3)HCOO－＋S2Oeq\o\al(2－,5)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋S2Oeq\o\al(2－,4)＋H2O(4)①1②酸性條件下H2O2直接與Fe2＋反應(yīng)，導(dǎo)致溶液中羥基自由基(·OH)濃度減小，使得TOC去除率下降解析：(1)實(shí)驗(yàn)室用Na2SO3和硫酸制備少量SO2氣體時(shí)，若硫酸濃度太大，則c(H＋)較小，導(dǎo)致復(fù)分解反應(yīng)速率慢。若硫酸濃度太小，則由于SO2氣體易溶于水，也不利于SO2氣體逸出。收集SO2時(shí)，應(yīng)先干燥，再收集—向上排空氣法(長進(jìn)短出)；又因SO2易溶于水，要有防倒吸裝置(安全裝置)。(2)反應(yīng)終止時(shí)溶液的pH＝4.1，可推測反應(yīng)的產(chǎn)物是NaHSO3而不是Na2SO3，NaHSO3是弱酸的酸式鹽，書寫離子方程式時(shí)要注意拆分形式。起始原料是SO2和Na2CO3，目標(biāo)產(chǎn)物是Na2S2O5，根據(jù)質(zhì)量守恒可寫出化學(xué)方程式。(3)書寫該氧化還原反應(yīng)方程式的關(guān)鍵是確定HCOONa的氧化產(chǎn)物，在強(qiáng)堿性條件下，HCOONa中＋2價(jià)碳必被氧化為COeq\o\al(2－,3)。(4)①去除率最高時(shí)，TOC的含量最低，由圖1可得此時(shí)n(H2O2)∶n(Fe2＋)＝1。②當(dāng)H2O2的加入量大于40mL·L－1時(shí)，隨著H2O2含量增加去除率反而降低，說明H2O2必參加了其他副反應(yīng)。27．答案：(1)FeO·Cr2O3不斷攪拌(2)2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O燒杯、漏斗、玻璃棒(3)＋63.5(4)2.4×10－4解析(1)Fe(CrO2)2中鐵元素為＋2價(jià)，則氧化物為氧化亞鐵和三氧化二鉻；將鉻鐵礦磨碎、不斷攪拌可使反應(yīng)物之間充分接觸，加快反應(yīng)速率。(2)Na2CrO4中加入酸生成Na2Cr2O7，為非氧化還原反應(yīng)，在離子方程式中用氫離子平衡電荷，即可寫出并配平離子方程式。由流程可知操作a將固體和溶液分離，為過濾。(3)根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零可得，鉻元素在此化合物中為＋6價(jià)；配平已知的化學(xué)方程式得：4Fe(CrO2)2～7O2～8Na2CrO4，生成1molNa2CrO4，參加反應(yīng)的O2的物質(zhì)的量為eq\f(7,8)mol，反應(yīng)中氧元素由0價(jià)降低為－2價(jià)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量的4倍，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為eq\f(7,8)mol×4＝3.5mol。(4)由CrOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋BaCrO4知Ksp(BaCrO4)＝c(CrOeq\o\al(2－,4))·c(Ba2＋)＝5.0×10－7×c(Ba2＋)＝1.2×10－10，解得c(Ba2＋)＝2.4×10－4mol·L－1。28．答案：(1)>(2)4.3×1013(3)S(l)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－529kJ·mol－1(4)>(5)><(6)①2700②增大解析：(1)由題給信息知，一水合氨的電離常數(shù)大于亞硫酸的第二步電離常數(shù)，所以SOeq\o\al(2－,3)的水解程度大于NHeq\o\al(＋,4)的水解程度，則25℃時(shí)，0.1mol·L－1亞硫酸銨溶液呈堿性。(2)K＝eq\f(c2（NH3·H2O）,c（Ca2＋）·c（SOeq\o\al(2－,4)）·c2（OH－）·c2（NHeq\o\al(＋,4)）)＝eq\f(1,（1.8×10－5）2×7.1×10－5)＝4.3×1013。(3)由已知信息③可得CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH3＝－283kJ·mol－1，將該熱化學(xué)方程式及已知信息①中熱化學(xué)方程式依次編號為a、b，根據(jù)蓋斯定律，由a×2－b得：S(l)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝(－283kJ·mol－1)×2＋37.0kJ·mol－1＝－529kJ·mol－1。(4)設(shè)E2為逆反應(yīng)的活化能，則E1－E2＝ΔH2>0，所以E1>ΔH2。(5)比較M、N兩點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率，選擇P點(diǎn)為參照點(diǎn)，比較M點(diǎn)和P點(diǎn)對應(yīng)的CO的轉(zhuǎn)化率：溫度相同，y1大于y2，投入較多CO來增大SO2轉(zhuǎn)化率，則CO的轉(zhuǎn)化率降低，故M點(diǎn)對應(yīng)的CO轉(zhuǎn)化率小于P點(diǎn)。比較N點(diǎn)和P點(diǎn)對應(yīng)的CO轉(zhuǎn)化率：投料比的比值相同，P點(diǎn)溫度高于N點(diǎn)，反應(yīng)①的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向左移動(dòng)，故P點(diǎn)對應(yīng)的CO轉(zhuǎn)化率小于N點(diǎn)。故CO的平衡轉(zhuǎn)化率：N>P>M。N點(diǎn)和P點(diǎn)的投料比的比值相同，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，故N點(diǎn)逆反應(yīng)速率小于P點(diǎn)。(6)①設(shè)參與反應(yīng)①、②的SO2的起始物質(zhì)的量濃度分別為amol·L－1、bmol·L－1，達(dá)到平衡時(shí)，轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度分別為xmol·L－1、ymol·L－1，利用三段式法計(jì)算：依題意知，2x＝0.16，解得x＝0.08，2y＝0.18，解得y＝0.09，平衡時(shí)c(SO2)＝0.2mol·L－1－0.17mol·L－1＝0.03mol·L－1，c(H2)＝0.02mol·L－1，c(H2O)＝0.18mol·L－1，則反應(yīng)②的K＝eq\f(c2（H2O）,c2（H2）·c（SO2）)＝eq\f(0.182,0.022×0.03)L·mol－1＝2700。②縮小容器體積相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，反應(yīng)①、②都是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大。(二)選考題35．答案(1)直線形(2)10(3)N的電負(fù)性強(qiáng)于P，對成鍵電子對吸引能力更強(qiáng)，成鍵電子對離中心原子更近，成鍵電子對之間距離更小，排斥力更大致使鍵角更大，因而PH3的鍵角小于NH3(或氮原子電負(fù)性強(qiáng)于磷原子，PH3中P周圍的電子密度小于NH3中N周圍的電子密度，故PH3的鍵角小于NH3)(4)①sp3②10(5)Fe3Neq\f(728\r(3),9a2cNA)×1021(6)3d8Ce解析：(1)Neq\o\al(n＋,5)結(jié)構(gòu)是對稱的，5個(gè)N排成V形，5個(gè)N結(jié)合后都達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，且含有2個(gè)N≡N鍵，滿足條件的結(jié)構(gòu)為[]＋，故“Neq\o\al(n＋,5)”帶一個(gè)單位正電荷。因此化學(xué)式為“N8”的離子晶體是由Neq\o\al(＋,5)和Neq\o\al(－,3)形成的，電子式為。其中的陰離子和CO2互為等電子體，則其空間構(gòu)型為直線形。(2)N4與白磷的結(jié)構(gòu)類似為正四面體形，因此N4Heq\o\al(4＋,4)的結(jié)構(gòu)式為，所以1個(gè)N4Heq\o\al(4＋,4)中含有10個(gè)σ鍵。(3)由于N的電負(fù)性強(qiáng)于P，對成鍵電子對吸引能力更強(qiáng)，成鍵電子對離中心原子更近，成鍵電子對之間距離更小，排斥力更大致使鍵角更大，因而PH3的鍵角小于NH3。(4)①P4S3分子中硫原子的價(jià)層電子對數(shù)是4，含有2對孤對電子，雜化軌道類型為sp3。②分子中每個(gè)P含有1對孤對電子，每個(gè)S含有2