2023年高考化學二輪復(fù)習非選擇題標準練（八）

PAGE2-非選擇題標準練(八)總分值43分,實戰(zhàn)模擬,20分鐘拿到高考主觀題高分!可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27S-32Cl-35.5Fe-56Ni-59Cu-641.(14分)己二酸是合成尼龍-66的主要原料之一。實驗室合成己二酸的原理、有關(guān)數(shù)據(jù)及裝置示意圖如圖表:圖2物質(zhì)密度熔點沸點溶解性環(huán)己醇0.962g·cm-325.9℃160.8℃20℃時水中溶解度為3.6g,可溶于乙醇、苯己二酸1.360g·cm-3152℃337.5℃在水中的溶解度:15℃時1.44g,25℃時2.3g,易溶于乙醇、不溶于苯實驗步驟如下:Ⅰ.在三頸燒瓶中參加16mL50%的硝酸(密度為1.31g·cm-3),再參加1～2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4mL環(huán)己醇。Ⅱ.水浴加熱三頸燒瓶至50℃左右,移去水浴,緩慢滴加5～6滴環(huán)己醇,搖動三頸燒瓶,觀察到有紅棕色氣體放出時再慢慢滴加剩下的環(huán)己醇,維持反響溫度在60～65℃。Ⅲ.當環(huán)己醇全部參加后,將混合物用80～90℃水浴加熱約10min,直至無紅棕色氣體生成為止。Ⅳ.趁熱將反響液倒入燒杯中,放入冰水浴中冷卻,析出晶體后過濾、洗滌、枯燥、稱重。請答復(fù)以下問題:(1)本實驗所用50%的硝酸物質(zhì)的量濃度為________。滴液漏斗的細支管a的作用是____________________________________________________________。(2)儀器b的名稱為________,使用時要從________通入冷水。(3)NaOH溶液的作用是________________,溶液上方倒扣的漏斗作用是__________________________________________________________。(4)向三頸燒瓶中滴加環(huán)己醇時,反響溫度迅速上升,為使反響溫度不致過高,必要時可采取的措施是_____________________________________________。(5)進行該實驗時要控制好環(huán)己醇的滴入速率,防止反響過于劇烈,否那么可能造成較嚴重的后果,試列舉兩條可能的后果:_______________________________。(6)為了除去可能的雜質(zhì)和減少產(chǎn)品損失,可分別用________和________洗滌晶體?！窘馕觥?1)根據(jù)c=,可知50%的硝酸(密度為1.31g·cm-3)的物質(zhì)的量濃度為mol·L-1≈10.4mol·L-1,滴液漏斗的細支管a的作用是平衡滴液漏斗與三頸燒瓶內(nèi)的氣壓,使環(huán)己醇能夠順利流下。(2)該儀器有球形區(qū)域,儀器b為球形冷凝管,為使冷凝管中充滿冷凝水,使揮發(fā)的有機物進行冷凝回流,提高原料利用率,故冷水應(yīng)從冷凝管的下口通入,從上口流出。(3)根據(jù)環(huán)己醇氧化生成己二酸方程式可知,產(chǎn)物有NO,一氧化氮易與空氣中的氧氣反響:2NO+O22NO2,二氧化氮中的氮為+4價,在堿性條件下發(fā)生岐化反響,氮元素化合價從+4→+5,+4→+3,反響為2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,所以NaOH溶液的作用是吸收NO2,防止污染空氣,倒扣的漏斗下端直徑較大,液體上升的速率減慢,能起緩沖作用,防止倒吸。(4)向三頸燒瓶中滴加環(huán)己醇時,反響溫度迅速上升,反響溫度過高時,可將三頸燒瓶置于冷水浴中進行降溫。(5)向三頸燒瓶中滴加環(huán)己醇時,反響溫度迅速上升,說明該反響為放熱反響,需控制好環(huán)己醇的滴入速率,如果環(huán)己醇的滴入速率過快,反響溫度高,反響液暴沸沖出冷凝管,也可能引起爆炸,而且產(chǎn)生的二氧化氮氣體來不及被堿液吸收而外逸到空氣中。(6)產(chǎn)品己二酸中含有環(huán)己醇、硝酸等雜質(zhì),己二酸在水中的溶解度:15℃時1.44g,25℃時2.3g,溫度高溶解度大,可用冰水洗滌,除去環(huán)己醇、硝酸,己二酸不溶于苯,最后用苯洗滌晶體,除去外表的雜質(zhì),防止產(chǎn)品損失。答案:(1)10.4mol·L-1平衡滴液漏斗與三頸燒瓶內(nèi)的氣壓,使環(huán)己醇能夠順利流下(2)球形冷凝管下口(3)吸收NO2,防止污染空氣防止液體倒吸(4)將三頸燒瓶置于冷水浴中(5)反響液暴沸沖出冷凝管;放熱過多可能引起爆炸(或產(chǎn)生的二氧化氮氣體來不及被堿液吸收而外逸到空氣中,任意兩條即可)(6)冰水苯2.(14分)某工業(yè)廢水含有CN-和Cr2等離子,需經(jīng)污水處理達標后才能排放,污水處理擬用如圖流程進行處理:答復(fù)以下問題:(1)步驟②中,CN-被ClO-氧化為CNO-的離子方程式為______________________。(2)步驟③的反響方程式為S2+Cr2+H+S+Cr3++H2O(未配平),那么每消耗0.4molCr2,反響中S2失去e-________mo1。(3)含Cr3+廢水可以參加熟石灰進一步處理,目的是_________________________________________________________________________________________。(4)在25℃下,將amol·L-1的NaCN溶液與0.01mol·L-1的鹽酸等體積混合,反響后測得溶液pH=7,用含a的代數(shù)式表示CN-的水解常數(shù)Kh=________。假設(shè)25℃時將濃度均為0.1mol·L-1的NaCN、HCN溶液等體積混合后,溶液呈堿性,那么關(guān)于該溶液的說法不正確的選項是________(填字母)。a.此溶液一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)b.此溶液一定有c(Na+)=c(HCN)+c(CN-)c.混合溶液中水的電離程度一定大于該溫度下純水的電離程度d.此溶液參加少量氫氧化鈉或鹽酸,溶液的pH變化不大(5)利用Cr2通過以下方法測定某錫粉的純度(雜質(zhì)不參與反響):取ag錫粉溶于鹽酸中,向生成的SnCl2中參加過量的FeCl3溶液,用bmol·L-1K2Cr2O7滴定生成的Fe2+(酸性環(huán)境下,Cr2可被復(fù)原為Cr3+),共用去K2Cr2O7溶液mmL。那么錫粉中錫的質(zhì)量分數(shù)是__________。(Sn的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,用含a、b、m、M的代數(shù)式表示)【解析】(1)堿性條件下,CN-與NaClO發(fā)生氧化復(fù)原反響生成CNO-、Cl-,離子反響為CN-+ClO-CNO-+Cl-。(2)根據(jù)0.4molCr2轉(zhuǎn)化為Cr3+,鉻元素化合價降低3價,0.4molCr2共得到了0.4×(2×3)mol=2.4mol。(3)含Cr3+廢水可以參加熟石灰進一步處理,目的是調(diào)節(jié)廢水pH,使其轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3沉淀除去。(4)由于反響后測得溶液pH=7,當a=0.01時,恰好反響,生成了氰化氫溶液,溶液顯示酸性,故氰化鈉應(yīng)該多些,故a>0.01;根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)c(OH-)+c(CN-)+c(Cl-),pH=7,c(H+)=c(OH-),c(CN-)=c(Na+)-c(Cl-)=mol·L-1-mol·L-1;再根據(jù)物料守恒:c(CN-)+c(HCN)c(Na+)=mol·L-1;Ka===(100a-1)×10-7,那么Kh==;假設(shè)25℃時將濃度均為0.1mol·L-1的NaCN、HCN溶液等體積混合后,混合后得溶液中c(HCN)=0.05mol·L-1,c(NaCN)=0.05mol·L-1,溶液呈堿性,說明NaCN水解程度大于HCN的電離程度;據(jù)電荷守恒可知c(H+)+c(Na+)c(CN-)+c(OH-),此溶液一定有c(Na+)+c(H+)c(OH-)+c(CN-),故a正確;由物料守恒可知c(HCN)+c(CN-)=0.1mol·L-1,所以c(HCN)+c(CN-)2c(Na+),故b錯誤;假設(shè)25℃時將濃度均為0.1mol·L-1的NaCN、HCN溶液等體積混合后,混合后得溶液中c(HCN)=0.05mol·L-1,c(NaCN)=0.05mol·L-1,溶液呈堿性,說明NaCN水解程度大于HCN的電離程度,混合溶液中水的電離程度一定大于該溫度下純水的電離程度,故c正確;假設(shè)25℃時將濃度均為0.1mol·L-1的NaCN、HCN溶液等體積混合后形成緩沖溶液,此溶液參加少量氫氧化鈉抑制水解,促進電離,參加鹽酸抑制電離促進水解,溶液酸堿性變化不大,所以溶液的pH變化不大,故d正確。(5)令錫粉中錫的質(zhì)量分數(shù)為x,那么:Sn2+～Sn4+～2Fe3+～2Fe2+～K2Cr2O7Mgmola×xbmol·L-1×L解得x=。答案:(1)CN-+ClO-CNO-+Cl-(2)2.4(3)調(diào)節(jié)廢水pH,使其轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3沉淀除去(4)b(5)【方法規(guī)律】化工流程題的解題技巧解題時要迅速瀏覽全題→產(chǎn)生總體印象→尋找突破口→注意聯(lián)系→大膽假設(shè)→全面分析(采用正推、逆推或中間推的方法)→驗證確認。可概括為“選準題眼、突破一點、由點到面、代入檢驗〞。3.(15分)以CO、H2為原料合成甲醇的反響為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH。在體積均為2L的三個恒容密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,分別都充入1molCO和2molH2,三個容器的反響溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變。圖1為三個容器中的反響均進行到5min時H2的體積分數(shù)示意圖,其中有一個容器反響已經(jīng)到達平衡狀態(tài)。CO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強下隨溫度的變化如圖2所示。(1)0～5min時間內(nèi)容器Ⅱ中用CH3OH表示的化學反響速率為________。(2)三個容器中一定到達平衡狀態(tài)的是容器________,此容器中反響達平衡時,放出熱量20.5kJ,那么ΔH=________。(3)當三個容器中的反響均到達平衡狀態(tài)時,CO的轉(zhuǎn)化率最低的是容器________;平衡常數(shù)最大的是容器________。(4)工業(yè)實際合成CH3OH生產(chǎn)中,采用圖2中M點而不是N點對應(yīng)的反響條件,運用化學反響速率和化學平衡知識,同時考慮生產(chǎn)實際,說明選擇該反響條件的理由:_____________________________________________________________。(5)科研人員設(shè)計了一種新型甲醇燃料電池,其電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O2-。該電池工作時的負極電極反響式為________________。用該電池電解飽和食鹽水(石墨電極),當電路中通過1.929×104C的電量時,生成標準狀況下氫氣的體積為____________L。(:一個電子的電量是1.602×10-19C)【解析】(1)設(shè)反響生成的甲醇物質(zhì)的量為xmol,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)開始(mol):120轉(zhuǎn)化(mol):x2xx平衡(mol):1-x2-2xx到5min時,氫氣的體積分數(shù)為0.2,那么=0.2,那么x=,那么v===0.0875mol·L-1·min-1。(2)到達平衡狀態(tài)時氫氣的轉(zhuǎn)化率最大,氫氣的體積分數(shù)最小,Ⅱ?qū)?yīng)的氫氣的體積分數(shù)最小,所以Ⅱ可能到達了平衡狀態(tài)。平衡時,根據(jù)(1)計算氫氣轉(zhuǎn)化量為2x=1.75mol,放出熱量20.5kJ,那么轉(zhuǎn)化2mol氫氣放出熱量約為23.4kJ,那么ΔH=-23.4kJ·mol-1。(3)由圖2可知,升高溫度CO的轉(zhuǎn)化率減小,即向逆反響移動,所以該反響為放熱反響,溫度越高,反響向逆方向進行的程度越大,CO的轉(zhuǎn)化率越低,Ⅲ溫度最低。由圖2可知,升高溫度CO的轉(zhuǎn)化率減小,即向逆反響移動,所以該反響為放熱反響,溫度越低,反響向正方向進行的程度越大,K越大,I的溫度最低,那么其K最大。(4)相對于N點而言,采用M點,溫度在500～600K之間,溫度較高,反響速率較快,CO的平衡轉(zhuǎn)化率也較高,壓強為常壓,對設(shè)備要求不高。(5)負極發(fā)生的是燃料甲醇失電子的氧化反響,負極電極反響式為CH3OH-6e-+3O2-CO2+2H2O。電路中通過的電量為≈0.2mol,那么生成標準狀況下氫氣的體積為2.24L。答案:(1)0.0875mol·L-1·min-1(2)Ⅱ-23.4kJ·mol-1(3)ⅢⅠ(4)相對于N點而言,采用M點,溫度在500～600K之間,溫度較高,反響速率較快,CO的平衡轉(zhuǎn)化率也較高,壓強為常壓,對設(shè)備要求不高(5)CH3OH-6e-+3O2-CO2+2H2O2.24【加固訓練】N2H4(肼)可作為制藥的原料,也可作火箭的燃料。(1)肼能與酸反響。N2H6Cl2溶液呈弱酸性,在水中存在如下反響:①N2+H2ON2+H3O+平衡常數(shù)K1②N2+H2ON2H4+H3O+平衡常數(shù)K2相同溫度下,上述平衡常數(shù)K2?K1,其主要原因是________。(2)工業(yè)上,可用次氯酸鈉與氨反響制備肼,副產(chǎn)物對環(huán)境友好,寫出化學方程式_________________________________________________________________。(3)肼在催化劑作用下分解只產(chǎn)生兩種氣體,其中一種氣體能使紅色石蕊試紙變藍色。在密閉容器中發(fā)生上述反響,平衡體系中肼氣體的體積分數(shù)與溫度關(guān)系如圖1所示。該反響的正反響ΔH________0(填“<〞“>〞或“=〞,下同);P2________P1。(4)熱化學反響方程式:反響Ⅰ:N2H4(g)N2(g)+2H2(g)ΔH1;反響Ⅱ:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH2。①ΔH1________ΔH2(填“<〞“>〞或“=〞);②7N2H4(g)8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g)ΔHΔH=________(用ΔH1、ΔH2表示)。③向1L恒容密閉容器中充入0.1molN2H4,在30℃、Ni-Pt催化劑作用下發(fā)生反響I,測得混合物體系中,(用y表示)與時間的關(guān)系如圖2所示。0～4.0min時間內(nèi)H2的平均生成速率υ(H2)=________mol·L-1·min-1;該溫度下,反響I的平衡常數(shù)K=________。(5)肼還可以制備堿性燃料電池,氧化產(chǎn)物為穩(wěn)定的對環(huán)境友好的物質(zhì)。該電池負極的電極反響式為________;假設(shè)以肼—空氣堿性燃料電池為電源,以NiSO4溶液為電鍍液,在金屬器具上鍍鎳,開始兩極質(zhì)量相等,當兩極質(zhì)量之差為1.18g時,至少消耗肼的質(zhì)量為________g?！窘馕觥?1)弱電解質(zhì)電離、離子水解等第一步水解產(chǎn)物對第二步有抑制作用,所以,第一步平衡常數(shù)大于第二步,依次類推。(2)次氯酸鈉