統(tǒng)考版2022高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)考前非選擇題適應(yīng)性訓(xùn)練3

訓(xùn)練(三)(滿分：58分限時：40分鐘)非選擇題(包括必考題和選考題兩部分。第26～28題為必考題，每道題考生都必須作答。第35、36題為選考題，考生根據(jù)要求作答。)(一)必考題(共43分)26．(15分)羰基硫(COS)與氫氣或與水在催化劑作用下的反應(yīng)如下：Ⅰ.COS(g)＋H2(g)?H2S(g)＋CO(g)ΔH1＝－17kJ·mol－1；Ⅱ.COS(g)＋H2O(g)?H2S(g)＋CO2(g)ΔH2＝－35kJ·mol－1?；卮鹣铝袉栴}：(1)兩個反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢均不大，其原因是：________________________。(2)反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)?H2(g)＋CO2(g)的ΔH＝____________。(3)羰基硫、氫氣、水蒸氣共混體系初始投料比不變，提高羰基硫與水蒸氣反應(yīng)的選擇性的關(guān)鍵因素是____________。(4)在充有催化劑的恒壓密閉容器中只進行反應(yīng)Ⅰ。設(shè)起始充入的n(H2)∶n(COS)＝m，相同時間內(nèi)測得COS轉(zhuǎn)化率與m和溫度(T)的關(guān)系如圖所示：①m1____________m2(填“＞”“＜”或“＝”)。②溫度高于T0，COS轉(zhuǎn)化率減小的可能原因為：ⅰ有副反應(yīng)發(fā)生；ⅱ____________；ⅲ____________。(5)在充有催化劑的恒壓密閉容器中進行反應(yīng)Ⅱ，COS(g)與H2O(g)投料比分別為1∶3和1∶1，反應(yīng)物的總物質(zhì)的量相同時，COS(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖所示：①M點對應(yīng)的平衡常數(shù)____________Q點(填“＞”“＜”或“＝”)。②N點對應(yīng)的平衡混合氣體中COS(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為____________。③M點和Q點對應(yīng)的平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比為____________。27．(14分)醋酸鎳[(CH3COO)2Ni]是一種重要的化工原料。一種以含鎳廢料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)為原料，制取醋酸鎳的工藝流程圖如圖所示：相關(guān)離子生成氫氧化物的pH和相關(guān)物質(zhì)的溶解性如表：金屬離子開始沉淀的pH沉淀完全的pH物質(zhì)20℃時溶解性(H2O)Fe3＋1.13.2CaSO4微溶Fe2＋5.88.8NiF可溶Al3＋3.05.0CaF2難溶Ni2＋6.79.5NiCO3Ksp＝9.60×10－6(1)粉碎含鎳廢料的作用是____________________。(2)酸浸過程中，1molNiS失去6NA個電子，同時生成兩種無色有毒氣體。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。(3)寫出氧化步驟中加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________________________。(4)調(diào)節(jié)pH除鐵、鋁步驟中，溶液pH的調(diào)節(jié)范圍是____________。(5)濾渣3主要成分的化學(xué)式是____________________________。(6)沉鎳過程中，若c(Ni2＋)＝2.0mol·L－1，欲使100mL該濾液中的Ni2＋沉淀完全[c(Ni2＋)≤10－5mol·L－1]，則需要加入Na2CO3固體的質(zhì)量最少為____________g(保留1位小數(shù))。(7)保持其他條件不變，在不同溫度下對含鎳廢料進行酸浸，鎳浸出率隨時間變化如圖所示。酸浸的最佳溫度與時間分別為____________℃、____________min。28.(14分)某學(xué)習(xí)小組為了驗證SO2的還原性并測定產(chǎn)生SO2的質(zhì)量，組裝了如圖所示裝置?；卮鹣铝袉栴}：(1)C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________，B裝置的名稱是____________，關(guān)于該套裝置說法正確的是____________(填序號)。a．組裝儀器、加入藥品后檢查氣密性b．實驗開始和結(jié)束后均需要通入空氣c．利用A、B裝置是為了減小實驗誤差d．F、G中的堿石灰可以換為無水CaCl2(2)甲同學(xué)認(rèn)為很快可以看到D裝置中的現(xiàn)象，他的依據(jù)是________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。乙同學(xué)做實驗時發(fā)現(xiàn)和甲同學(xué)預(yù)測的現(xiàn)象不一樣，先出現(xiàn)棕紅色，經(jīng)過一段時間后變?yōu)闇\綠色。于是查閱資料發(fā)現(xiàn)反應(yīng)分為兩步：第一步：Fe3＋＋SO2＋H2O=Fe(HSO3)2＋(棕紅色)＋H＋(快反應(yīng))第二步：Fe3＋＋Fe(HSO3)2＋＋H2O=SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2Fe2＋＋3H＋(慢反應(yīng))如果需要驗證第一步反應(yīng)是快反應(yīng)，可以事先在D裝置中滴加數(shù)滴____________試劑，相應(yīng)的實驗現(xiàn)象是________________________。(3)學(xué)習(xí)小組通過實驗后D和F裝置中的數(shù)據(jù)來計算SO2的質(zhì)量。D中加入足量的BaCl2溶液充分反應(yīng)，經(jīng)過____________________________________________________________操作，測得沉淀為m1g，F(xiàn)的質(zhì)量差為m2g，則C中產(chǎn)生SO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為____________L。該實驗的設(shè)計中，仍然存在系統(tǒng)誤差的可能原因是__________________。(二)選考題：共15分。請學(xué)生從給出的2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做第一題計分。35．[選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)硼(B)、鈷(Co)和錳(Mn)形成物質(zhì)時比較復(fù)雜和變化多端。(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為______________。第二周期元素第一電離能比B高的有________________________________________________________________________種。(2)硝酸錳是工業(yè)制備中常用的催化劑，Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外，還存在____________。(3)NaBO2可用于織物漂白。BOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))的空間構(gòu)型為____________，寫出兩種與其互為等電子體的分子的化學(xué)式____________。(4)圖甲表示偏硼酸根離子的一種無限長的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，其化學(xué)式可表示為____________(以n表示硼原子的個數(shù))。圖乙表示的是一種五硼酸根離子，其中B原子的雜化方式為____________。(5)立方BN和立方AlN均為原子晶體，結(jié)構(gòu)相似，BN的熔點高于AlN的原因為____________________________。(6)一種新型輕質(zhì)儲氫材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體的密度為____________g·cm－3。(用含a、NA的代數(shù)式表示)36．[選修5：有機化學(xué)基礎(chǔ)](15分)1923年，我國化學(xué)家吳蘊初先生研制出了廉價生產(chǎn)味精的方案，并向英、美、法等化學(xué)工業(yè)發(fā)達(dá)國家申請了專利。以下是利用化學(xué)方法合成味精的流程：請回答下列問題：（1）下列有關(guān)蛋白質(zhì)和氨基酸的說法不正確的是（填字母）。a．蛋白質(zhì)都是高分子化合物b．谷氨酸（H）自身不能發(fā)生反應(yīng)c．H分子不含手性碳原子d．天然蛋白質(zhì)水解最終產(chǎn)物都是α-氨基酸（2）C的系統(tǒng)命名法名稱是；B中含氧官能團名稱是。（3）E→F的反應(yīng)類型是。R的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________________________________________________。（4）寫出G和NH3反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（5）T是H的同分異構(gòu)體，寫出同時具備下列條件的T的結(jié)構(gòu)簡式：①含有—NH2，且能發(fā)生水解反應(yīng)②1molT發(fā)生銀鏡反應(yīng)能生成4molAg③核磁共振氫譜上有4組峰且峰面積比為2∶2∶2∶3（6）參照題給流程圖，以和甲醇為原料（其他無機試劑任選），設(shè)計合成苯丙氨酸（）的流程，寫出合成路線。訓(xùn)練（三）26．解析：（1）Ⅰ.COS（g）＋H2（g）?H2S（g）＋CO（g）ΔH1＝－17kJ·mol－1；Ⅱ.COS（g）＋H2O（g）?H2S（g）＋CO2（g）ΔH2＝－35kJ·mol－1，兩個反應(yīng)放出的熱量較少，因此兩個反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢均不大。（2）Ⅰ.COS（g）＋H2（g）?H2S（g）＋CO（g）ΔH1＝－17kJ·mol－1；Ⅱ.COS（g）＋H2O（g）?H2S（g）＋CO2（g）ΔH2＝－35kJ·mol－1。根據(jù)蓋斯定律計算Ⅱ－Ⅰ得到：CO（g）＋H2O（g）?H2（g）＋CO2（g）的ΔH＝－18kJ·mol－1。（3）羰基硫、氫氣、水蒸氣共混體系初始投料比不變時，提高羰基硫與水蒸氣反應(yīng)的選擇性的關(guān)鍵因素是選擇高效的催化劑。（4）①在充有催化劑的恒壓密閉容器中只進行反應(yīng)Ⅰ.COS（g）＋H2（g）?H2S（g）＋CO（g）ΔH1＝－17kJ·mol－1；設(shè)起始充入的n（H2）∶n（COS）＝m，m越大氫氣的量越多，會提高COS的轉(zhuǎn)化率，則m1＞m2。②溫度高于T0，COS轉(zhuǎn)化率減小的可能原因為：ⅰ有副反應(yīng)發(fā)生；ⅱ催化劑活性降低；ⅲ平衡逆向進行。（5）在充有催化劑的恒壓密閉容器中進行反應(yīng)Ⅱ，COS（g）＋H2O（g）?H2S（g）＋CO2（g）ΔH2＝－35kJ·mol－1，COS（g）與H2O（g）投料比分別為1∶3和1∶1，反應(yīng)物的總物質(zhì)的量相同時，COS（g）的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如題圖，轉(zhuǎn)化率大的曲線a代表COS（g）與H2O（g）投料比為1∶3，曲線b代表COS（g）與H2O（g）投料比為1∶1。①反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進行，平衡常數(shù)減小，則M點對應(yīng)的平衡常數(shù)＜Q點對應(yīng)的平衡常數(shù)；②N點COS轉(zhuǎn)化率為60%，COS（g）與H2O（g）投料比為1∶1，設(shè)開始時n（COS）＝n（H2O）＝1mol，COS（g）＋H2O（g）?H2S（g）＋CO2（g）起始量（mol）1100變化量（mol）0.60.60.60.6平衡量（mol）0.40.40.60.6對應(yīng)的平衡混合氣中COS（g）物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)＝eq\f(0.4mol,2mol)×100%＝20%。③反應(yīng)物的總物質(zhì)的量相同時，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，則M點和Q點對應(yīng)的平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比為1∶1。答案：（1）兩個反應(yīng)均為放熱較少的反應(yīng)（2）－18kJ·mol－1（3）選擇高效的催化劑（4）①＞②催化劑活性降低平衡逆向進行（5）①<②20%③1∶127．解析：含鎳廢料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）粉碎，加硫酸和硝酸酸浸，過濾，濾渣1為二氧化硅和硫酸鈣，浸出液含有Ni2＋、Fe2＋、Al3＋、Ca2＋，加H2O2把亞鐵離子氧化為Fe3＋，然后加NaOH調(diào)節(jié)pH，使Al3＋、Fe3＋轉(zhuǎn)化為沉淀，同時Ni2＋不能轉(zhuǎn)化為沉淀，所以調(diào)節(jié)pH的范圍為5.0≤pH<6.7，過濾，濾渣2為氫氧化鐵和氫氧化鋁，濾液中含有Ni2＋、Ca2＋，再加氟化銨，生成CaF2沉淀，過濾，濾渣3為CaF2，濾液中加碳酸鈉生成NiCO3沉淀，過濾，濾渣中加醋酸溶解，生成（CH3COO）2Ni溶液，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到（CH3COO）2Ni固體。（1）酸浸前將廢料粉碎，其目的是加快反應(yīng)速率，提高鎳的浸出率。（2）酸浸過程中，1molNiS被硝酸氧化失去6NA個電子，同時生成兩種無色有毒氣體，則生成NO和SO2，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為NiS＋H2SO4＋2HNO3=NiSO4＋SO2↑＋2NO↑＋2H2O。（3）氧化步驟中加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。（4）調(diào)節(jié)pH使Al3＋、Fe3＋轉(zhuǎn)化為沉淀，同時Ni2＋不能轉(zhuǎn)化為沉淀，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，調(diào)節(jié)pH的范圍為5.0≤pH<6.7。（5）由流程分析可知，濾渣3為CaF2。（6）NiCO3的Ksp＝9.60×10－6，使100mL該濾液中的Ni2＋沉淀完全，即c（Ni2＋）≤10－5mol·L－1，則溶液中c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）＝eq\f(9.60×10－6,10－5)mol·L－1＝0.96mol·L－1，與Ni2＋反應(yīng)的n（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）＝cV＝2mol·L－1×0.1L＝0.2mol，則加入的碳酸鈉的總物質(zhì)的量n（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）＝0.2mol＋0.96mol·L－1×0.1L＝0.296mol，所以m＝nM＝0.296mol×106g·mol－1＝31.4g。（7）由題圖可知酸浸的最佳溫度與時間分別為70℃、120min。答案：（1）加快反應(yīng)速率，提高鎳的浸出率（2）NiS＋H2SO4＋2HNO3=NiSO4＋SO2↑＋2NO↑＋2H2O（3）2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O（4）5.0≤pH＜6.7（5）CaF2（6）31.4（7）7012028．解析：通過裝置A除去空氣中的氧氣，通過裝置B除去空氣中的二氧化碳，通入后續(xù)裝置排盡裝置內(nèi)空氣后關(guān)閉B、C間開關(guān)，打開分液漏斗后利用裝置C制備二氧化硫氣體，二氧化硫通過氯化鐵溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，通過裝置E中濃硫酸干燥氣體，進入裝置F吸收未反應(yīng)的二氧化硫，最后堿石灰是防止空氣中二氧化碳進入F造成測定誤差。（1）C中發(fā)生的反應(yīng)是亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O；B裝置為洗氣瓶，具有除去空氣中二氧化碳的作用；由于該實驗中有氣體參加，所以在組裝好儀器后首先要檢查裝置的氣密性，再裝藥品，故a錯誤；實驗開始通入空氣趕盡裝置內(nèi)空氣，實驗結(jié)束后需要通入空氣把生成的二氧化硫趕入裝置F吸收，故b正確；利用A、B裝置除去空氣中的氧氣和二氧化碳，避免干擾測定結(jié)果，故c正確；無水CaCl2不能吸收二氧化硫氣體，不能實現(xiàn)測定，故d錯誤。（2）鐵離子具有強氧化性，氯化鐵氧化二氧化硫生成硫酸，第一步：Fe3＋＋SO2＋H2O=Fe（HSO3）2＋（棕紅色）＋H＋（快反應(yīng)），如果需要驗證第一步反應(yīng)是快反應(yīng)，可以事先在D裝置中滴加數(shù)滴鐵氰化鉀溶液檢驗是否生成藍(lán)色沉淀，證明無亞鐵離子生成，相應(yīng)的現(xiàn)象是：反應(yīng)過程中溶液出現(xiàn)棕紅色時沒有看到藍(lán)色沉淀生成。（3）通過實驗后D和F裝置中的數(shù)據(jù)來計算SO2的質(zhì)量，D中加入足量的BaCl2溶液充分反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、稱量得到硫酸鋇沉淀m1g，F(xiàn)的質(zhì)量差為m2g，為吸收的二氧化硫氣體質(zhì)量，硫元素守恒得到C中產(chǎn)生SO2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m1,233)＋\f(m2,64)))×22.4L，該實驗的設(shè)計中，仍然存在系統(tǒng)誤差的可能原因是：C溶液中溶解的二氧化硫未被充分排出。答案：（1）Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O洗氣瓶bc（2）2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋4H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))K3[Fe（CN）6]反應(yīng)過程中溶液出現(xiàn)棕紅色時沒有看到藍(lán)色沉淀生成（3）過濾、洗滌、干燥、稱量eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m1,233)＋\f(m2,64)))×22.4C溶液中溶解的二氧化硫未被充分排出35．解析：（1）Co是27號元素，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；同周期主族元素，隨著原子序數(shù)的增大，第一電離能有增大的趨勢，但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，所以第一電離能比B大的有Be、C、N、O、F、Ne共有6種元素。（2）硝酸錳是離子化合物，硝酸根離子和錳離子之間形成離子鍵，硝酸根離子中N原子與3個氧原子形成3個σ鍵，硝酸根離子中還存在π鍵。（3）BOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))的中心原子的價層電子對數(shù)為2，孤電子對數(shù)為0，立體構(gòu)型為直線形；與BOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))互為等電子體的分子有CO2、CS2、N2O、BeCl2。（4）根據(jù)均攤思想，無限長鏈?zhǔn)狡鹚岣x子中，一個B相當(dāng)于占有O的數(shù)目為1＋eq\f(1,2)×2＝2，所以其化學(xué)式可表示為（BO2）eq\o\al(\s\up1(n－),\s\do1(n))，根據(jù)雜化軌道理論，五硼酸根離子中，B原子部分形成3根共價鍵，為sp2雜化，部分形成4根共價鍵，為sp3雜化。（5）立方BN和立方AlN均為原子晶體，B原子半徑更小，B—N鍵長更短，鍵能更大，熔點更高。（6）晶胞中，Na＋數(shù)目＝4×eq\f(1,2)＋4×eq\f(1,4)＝3，Li＋數(shù)目＝2×eq\f(1,2)＝1，BHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))數(shù)目＝1＋4×eq\f(1,2)＋8×eq\f(1,8)＝4，故該物質(zhì)的化學(xué)式為Na3Li（BH4）4，晶胞質(zhì)量＝eq\f(