高考化學二輪復習 巧訓特訓 第四周 非選擇題增分練（含解析）-人教版高三化學試題

第四周非選擇題增分練26．硼(B)可形成H3BO3、NaBH4、NaBO2等化合物，用途廣泛。(1)H3BO3為一元弱酸，可由硼砂(Na2B4O7·10H2O)與鹽酸加熱反應制得。該反應的化學方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________________________。常溫下0.1mol·L－1的H3BO3溶液pH約為5.0，則H3BO3的電離常數Ka約為________。(2)在恒容密閉容器中發(fā)生儲氫反應：BPO4(s)＋4Na(s)＋2H2(g)Na3PO4(s)＋NaBH4(s)ΔH＜0圖(a)為NaBH4產率與反應溫度的關系曲線：①反應達到平衡時，下列有關敘述正確的是________。(填字母)A．生成1molNaBH4只需1molBPO4、4molNa和2molH2B．若向容器內通入少量H2，則v(放氫)＜v(吸氫)C．升高溫度，放氫速率加快，重新達到平衡時容器壓強增大D．降低溫度，該反應的平衡常數減?、贜aBH4的產率在603K之前隨溫度升高而增大的原因是________________________。(3)NaBH4可水解放出氫氣，反應方程式為NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑。①t1/2為NaBH4水解的半衰期(水解一半所需要的時間，單位為分鐘)。lgt1/2隨pH和溫度的變化如圖(b)所示，在酸性條件下，NaBH4不能穩(wěn)定存在，原因是________(用離子方程式表示)；T1________(填“＞”或“＜”)T2。②用H2制備H2O2的一種工藝簡單、能耗低的方法，反應原理如圖(c)所示。總反應的化學方程式為____________________________________________________。解析：(1)H3BO3、Na2B4O7·10H2O中B元素的化合價均為＋3，Na2B4O7·10H2O與鹽酸在加熱條件下發(fā)生的反應為復分解反應，生成硼酸和NaCl，化學方程式為Na2B4O7·10H2O＋2HCleq\o(=,\s\up7(△))4H3BO3＋2NaCl＋5H2O。H3BO3溶液呈酸性，發(fā)生電離：H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋，溶液的pH＝5.0，則c(H＋)＝10－5mol·L－1，其電離常數Ka＝eq\f(cH＋·c[BOH4]－,cH3BO3)≈eq\f(10－5×10－5,0.1－10－5)≈1.0×10－9。(2)①該反應為可逆反應，1molBPO4、4molNa和2molH2不能完全轉化生成1molNaBH4，A項錯誤；若向容器內通入少量H2，平衡向正反應方向移動，v(放氫)＜v(吸氫)，B項正確；升高溫度，吸氫、放氫速率均加快，平衡向逆反應方向移動，氣體分子數增多，容器壓強增大，C項正確；降低溫度，平衡向正反應方向移動，平衡常數增大，D項錯誤。②NaBH4的產率在603K之前隨溫度升高而增大，是因為反應沒有達到平衡狀態(tài)，溫度升高，反應速率加快。(3)①分析NaBH4的水解反應可知，BHeq\o\al(－,4)中H為－1價，H2O中H為＋1價，兩者能發(fā)生氧化還原反應。在酸性條件下，NaBH4不能穩(wěn)定存在，其原理是BHeq\o\al(－,4)與H＋發(fā)生氧化還原反應：BHeq\o\al(－,4)＋H＋＋3H2O=H3BO3＋4H2↑。t1/2越大，則lgt1/2也越大。根據圖示，pH相同時，T1對應的t1/2大，反應速率慢，故T1＜T2。②根據圖示，用H2制備H2O2，Pd、[PdCl2O2]2－為中間產物，[PdCl4]2－為催化劑，故總反應的化學方程式為H2＋O2eq\o(=,\s\up7([PdCl4]2－))H2O2。答案：(1)Na2B4O7·10H2O＋2HCleq\o(=,\s\up7(△))4H3BO3＋2NaCl＋5H2O1.0×10－9(2)①BC②反應未達到平衡狀態(tài)，溫度升高，反應速率加快(3)①BHeq\o\al(－,4)＋H＋＋3H2O=H3BO3＋4H2↑＜②H2＋O2eq\o(=,\s\up7([PdCl4]2－))H2O227．堿式氧化鎳(NiOOH)可用作鎳氫電池的正極材料，可用廢鎳催化劑(主要含Ni、Al，還含少量Cr、FeS等)來制備，其工藝流程如下：回答下列問題：(1)“浸泡除鋁”時，發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________________。(2)“溶解”時放出的氣體為________(填化學式)。(3)已知金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表：開始沉淀的pH完全沉淀的pHNi2＋6.28.6Fe2＋7.69.1Fe3＋2.33.3Cr3＋4.55.6“調pH1”時，溶液pH的范圍為____________。(4)在空氣中加熱Ni(OH)2可得NiOOH，請寫出此反應的化學方程式：________________________________________________________________________。(5)金屬鉻在溶液中有多種存在形式，CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)在溶液中可相互轉化。室溫下，初始濃度為1.0mol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))隨c(H＋)的變化如圖所示，用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉化反應__________________________________________________________________，根據A點數據計算出該轉化反應的平衡常數為________，溫度升高，溶液中CrOeq\o\al(2－,4)的平衡轉化率減小，則該反應的ΔH______(填“＞”“＜”或“＝”)0。解析：(1)“浸泡除鋁”時加入NaOH溶液，發(fā)生反應的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(2)“溶解”時加入稀硫酸，稀硫酸能與Ni、Cr、FeS反應，所以“溶解”時放出的氣體為H2和H2S。(3)結合題給流程圖可知，“調pH1”前Fe2＋已經被氧化為Fe3＋，故“調pH1”的目的是除去Fe3＋、Cr3＋，同時保證Ni2＋不生成沉淀，由題表中數據可知，“調pH1”時溶液pH的范圍為5.6～6.2。(4)在空氣中加熱Ni(OH)2可得NiOOH，根據得失電子守恒和原子守恒可得：4Ni(OH)2＋O2eq\o(=,\s\up7(△))4NiOOH＋2H2O。(5)由題圖可知，隨著H＋濃度的增大，CrOeq\o\al(2－,4)不斷轉化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)，離子方程式為2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O。A點時溶液中Cr2Oeq\o\al(2－,7)的濃度為0.25mol·L－1，則溶液中c(CrOeq\o\al(2－,4))＝1.0mol·L－1－0.25mol·L－1×2＝0.5mol·L－1，又c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1，故該轉化反應的平衡常數K＝eq\f(cCr2O\o\al(2－,7),c2CrO\o\al(2－,4)×c2H＋)＝1014；溫度升高，溶液中CrOeq\o\al(2－,4)的平衡轉化率減小，即平衡逆向移動，說明正反應放熱，則該反應的ΔH＜0。答案：(1)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(2)H2、H2S(3)5.6～6.2(4)4Ni(OH)2＋O2eq\o(=,\s\up7(△))4NiOOH＋2H2O(5)2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O1014＜28．過碳酸鈉(Na2CO4)是一種很好的供氧劑，其與稀鹽酸反應的化學方程式為2Na2CO4＋4HCl=4NaCl＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O。市售過碳酸鈉一般都含有碳酸鈉，為測定某過碳酸鈉樣品(只含Na2CO4和Na2CO3)的純度，某化學興趣小組采用以下兩種方案實施：方案一：(1)操作①和③的名稱分別為________、________。(2)上述操作中，使用到玻璃棒的有________(填操作序號)。(3)請簡述操作③的操作過程：___________________________________________。方案二：按如圖裝好實驗裝置，Q為一塑料氣袋，隨意取適量樣品于其中，打開分液漏斗活塞，將稀鹽酸滴入氣袋中至充分反應。(4)為測定反應生成氣體的總體積，滴稀鹽酸前必須關閉________，打開________(填“K1”“K2”或“K3”)，導管A的作用是__________________________________________。(5)當上述反應停止后，使K1、K3處于關閉狀態(tài)，K2處于打開狀態(tài)，再緩緩打開K1。B中裝的固體試劑是________，為何要緩緩打開K1？_____________________________。(6)實驗結束時，量筒Ⅰ中有xmL水，量筒Ⅱ中收集到了ymL氣體，則樣品中過碳酸鈉的質量分數是________。解析：(1)為獲得樣品的質量值，需要進行稱量，故操作①是稱量；為從溶液中得到固體溶質，需要進行蒸發(fā)，故操作③是蒸發(fā)結晶。(2)操作②用玻璃棒攪拌以加快反應速率；操作③用玻璃棒攪拌以加快溶液的蒸發(fā)并防止出現暴沸現象。(3)蒸發(fā)結晶時，通常不能將水全部蒸發(fā)完再停止加熱，應待還有少量水或出現大量晶體時就停止加熱，然后利用余熱將剩余的少量水蒸干。(4)反應是在塑料氣袋中進行的，生成的CO2、O2均在袋內，氣袋膨脹會將瓶內空氣排出，通過量筒Ⅰ測量氣體體積，故首先應關閉K2、K1，打開K3，此時測量出的體積為CO2、O2兩種氣體的體積之和(瓶內排出的空氣體積與塑料氣袋內生成的氣體體積相等)。導管A可平衡氣壓，有利于分液漏斗中稀鹽酸的順利滴下，同時消除滴下稀鹽酸的體積對氣體體積的影響。(6)B中固體試劑為堿石灰，吸收反應產生的CO2，則量筒Ⅱ收集的是ymL氧氣，由2Na2CO4＋4HCl=4NaCl＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O，可求出m(Na2CO4)＝eq\f(y×10－3L,22.4L·mol－1)×2×122g·mol－1，Na2CO4產生的CO2體積是O2體積的兩倍，量筒Ⅰ收集的氣體體積等于袋內生成的全部的氣體體積，故由碳酸鈉與鹽酸反應生成的二氧化碳體積為(x－3y)mL，m(Na2CO3)＝eq\f(x－3y×10－3L,22.4L·mol－1)×106g·mol－1，代入eq\f(mNa2CO4,mNa2CO4＋mNa2CO3)即可算出過碳酸鈉的質量分數。答案：(1)稱量蒸發(fā)結晶(2)②③(3)加熱蒸發(fā)至蒸發(fā)皿中出現大量晶體時，停止加熱，利用余熱蒸干蒸發(fā)皿中的水(4)K1、K2K3平衡分液漏斗內和反應體系內壓強，使稀鹽酸順利滴下，同時消除滴下稀鹽酸的體積對氣體體積的影響(5)堿石灰(合理答案均可)讓生成的CO2能充分被B中堿石灰吸收，使量筒內收集到較純凈的O2(6)eq\f(122y,53x－37y)35．[選修3：物質結構與性質]目前，廣泛推廣使用的磷酸鐵鋰電池的工作原理為LiFePO4＋Ceq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))LixC＋Li1－xFePO4?；卮鹣铝袉栴}：(1)LiFePO4中基態(tài)鐵離子的價層電子排布圖為________?；鶓B(tài)碳原子s能級、p能級上電子數之比為________。(2)在元素周期表中，氮元素分別與磷、氧相鄰，在N、O、P中，第一電離能最大的是________(填元素符號)，判斷依據是_________________________________________；NH3的鍵角略大于PH3，從原子結構角度說明原因：__________________________。(3)鹵素與磷可形成多種磷化物。例如，PCl3、PBr3等。PCl3中磷的雜化類型為________；PBr3的空間構型為________。與POeq\o\al(3－,4)互為等電子體的分子有_____(填一種即可)。(4)電池反應中C常以足球烯(C60)的形式參與，足球烯的結構如圖Ⅰ所示，1mol足球烯含________個π鍵。(5)鋰、鐵單質晶胞分別如圖Ⅱ、圖Ⅲ所示，鐵、鋰晶胞的配位數之比為________。圖Ⅱ晶胞的堆積方式是____(填名稱)。(6)金剛石晶胞如圖Ⅳ所示。已知金剛石的密度為ρg·cm－3，NA代表阿伏加德羅常數的值。金剛石中C—C鍵的鍵長為________pm(用代數式表示)。解析：(1)LiFePO4中含亞鐵離子，Fe2＋的價層電子排布式為3d6，由此可得其價層電子排布圖?；鶓B(tài)碳原子的核外電子排布式為1s22s22p2。(2)N和P位于同主族，N的原子半徑小于P，所以，N的第一電離能大于磷；N和O位于同周期，N的2p能級達到半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，O的2p能級上有4個電子，所以，N的第一電離能大于O，故這三種元素中N的第一電離能最大。N的原子半徑小于P，NH3分子中H—N鍵之間的排斥力大于PH3中H—P鍵，所以NH3分子的鍵角大于PH3。(3)PCl3分子中P原子的價層電子對數為4，其雜化類型為sp3。PBr3分子中P的價層電子對數為4，有1個孤電子對，其空間構型呈三角錐形。與POeq\o\al(3－,4)互為等電子體的分子有CCl4、CBr4、CI4、SiF4、SiCl4、SiBr4等。(4)足球烯中每個碳原子形成兩個單鍵、一個雙鍵，每個鍵為兩個碳原子共有，一個雙鍵中含一個σ鍵和一個π鍵，則每個碳原子凈攤1/2個π鍵，1個C60含30個π鍵。(5)圖Ⅱ、圖Ⅲ晶胞中配位數分別為8、12，配位數之比為2∶3。圖Ⅱ晶胞的堆積方式為體心立方堆積。(6)設金剛石的晶胞參數為acm，一個金剛石晶胞含8個碳原子，由ρ＝eq\f(8×12,NA·a3)得，a＝2×eq\r(3,\f(12,NA·ρ))。設碳碳鍵鍵長為R，其等于體對角線長度的1/4，則有(4R)2＝3a2cm2，R＝eq\f(\r(3),4)acm＝eq\f(\r(3),2)×eq\r(3,\f(12,NA·ρ))×1010pm。答案：(1)(2)NN和P位于同主族，N的原子半徑小于P，N的第一電離能大于P；N和O位于同周期，N原子的2p能級達到半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，N的第一電離能大于ON的原子半徑小于P，氫氮鍵之間排斥力大于氫磷鍵(3)sp3三角錐形CCl4、SiCl4、CBr4、SiF4等(任寫一種)(4)30NA(5)3∶2體心立方堆積(6)eq\f(\r(3),2)×eq\r(3,\f(12,NA·ρ))×101036．[選修5：有機化學基礎]氯貝特是一種降脂藥，尤其對家族性Ⅲ型高血脂癥治療效果最好。氯貝特的一條合成路線如下(流程中部分反應物、生成物及反應條件已略去)：已知：Ⅱ.R1—ONa＋Cl—R2eq\o(→,\s\up7(△))R1—O—R2＋NaCl(R1—、R2—代表含碳原子基團)回答下列問題：(1)下列關于氯貝特的說法正確的是________(填字母)。a．氯貝特屬于鹵代烴b．氯貝特屬于芳香族化合物，且與甲互為同系物c．用碳酸氫鈉溶液可以鑒別甲和氯貝特兩種物質d．氯貝特既能發(fā)生加成反應，又能發(fā)生取代反應(2)反應②的反應類型為________。(3)氯貝特中官能團的名稱為________。(4)A的化學名稱為________，由D生成氯貝特的化學方程式為______________________________________________________________________________。(5)具有兩種官能團的二取代芳香族化合物E是甲的同分異構體，0.5molE與足量氫氧化鈉溶液反應共消耗1.5molNaOH，則E共有________種結構(不含立體異構)，其中核磁共振氫譜為五組峰的結構簡式為________________________________________________________________________________________________________________________。(6)參照上述合成路線，寫出以丙醇和丙酸為原料制備2-羥基丙酸-1-丙酯的合成路線(無機試劑任選)。解析：由信息反應可知A中含有羧基，C是，再由甲的結構可知B