2023年高考化學(xué)非選擇題(五)

1.(2022.石家莊質(zhì)檢)碳酸鋸(SrCCh)難溶于水，主要用于電磁材料和金屬冶煉。一

種由工業(yè)碳酸盥(含少量Ba2+、Ca2\Mg2\Pb?+等)制備高純碳酸鍬的工藝流程

如下：

母液濾渣2

已知：I.Cr(OH)3為兩性氫氧化物;

II.常溫下，各物質(zhì)的溶度積常數(shù)如表所示。

化合物Cr(OH)3Ca(OH)2

Kp近似值1X10-315.5X10-6

化合物Mg(OH)2SrCOs

Kp近似值1.8X10-115.6X10」°

(1)氣體A的電子式為

⑵“沉鋼、鉛”時(shí)，pH過(guò)低會(huì)導(dǎo)致(NH4)2CrO4的利用率降低，原因?yàn)?/p>

(用離子方程式解釋)；“還原”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

(3)“濾渣1”的主要成分為(填化學(xué)式)。

⑷用氨水和NaOH分步調(diào)節(jié)pH,而不是直接調(diào)節(jié)溶液的pH^13的原因?yàn)?/p>

(5)“調(diào)pH^13”后需對(duì)溶液進(jìn)行煮沸并趁熱過(guò)濾出濾渣2,煮沸并趁熱過(guò)濾的原

因?yàn)閛

(6)已知：碳酸的電離常數(shù)Kal=4.4X10,Ka2=4.7X10-u,則“碳化”時(shí)，反應(yīng)

2+

Sr(aq)+2HCO3(aq)SrCC)3(s)+H2co3(aq)的平衡常數(shù)K=(保留兩

位有效數(shù)字)。

⑺“系列操作”中包含“200℃烘干”操作，烘干過(guò)程中除蒸發(fā)水分外，還能夠

除去SrCO3中的微量可溶性雜質(zhì)，該雜質(zhì)除NH4HCO3外還可能為(填化

學(xué)式)。

答案6：()：：(,：：()：

+-3+

⑵2CrO/+2H+CnO廠+H2O8H+Cr2O7+3H2C2O4=2Cr+6CO2t+

7H2O

(3)Cr(OH)3

(4)pH過(guò)高會(huì)使Cr(OH)3溶解，導(dǎo)致格的去除率降低

(5)Ca(OH)2的溶解度隨著溫度的升高而降低，煮沸并趁熱過(guò)濾有利于除盡溶液中

的Ca2+

(6)1.9X105

(7)NH4NO3

解析流程梳理如下：

8H*+Cr2O^+3H2C2O4=

23+

SrCO3.Ba\2Cr+6CO2t+7H2O

Ca：、Mg2+、Pb“過(guò)量的CrOr-:氣

硝酸(NH,)2CrO,Cr：OfH上口:

漏泊沉.、有叫141

1

SrCO3-p-————-------?一產(chǎn)」|7~8

氣體ABaCrO^PbCrO,氣體A.J,

遮渣1

co,co?

222Cr(OH)3

NHJHCO3NaOH

高純-------------~----------

，二T一系列操作一碳化一調(diào)pH=13-1

母液濾建2

NH|HCO3：NH,NO：,等Ca(OH)2,Mg(OH)2

(1)酸溶時(shí)SrCO3與硝酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳的電子式為

：()：+

:0：：。：。⑵(NH/CrCU溶液中存在2CrOF+2HCr2Or+

H2O,pH過(guò)低，F(xiàn)T濃度過(guò)大，該平衡正向移動(dòng)，更多的CrOT轉(zhuǎn)化為CrzOM,導(dǎo)

致(NHSCrCU的利用率降低。(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，結(jié)合流程圖知，加入氨水調(diào)pH

的目的是沉淀Cr3+,故濾渣1的主要成分是Cr(0H)3。(4)由于Cr(0H)3為兩性氫

氧化物，pH過(guò)高會(huì)使Cr(0H)3溶解，導(dǎo)致銘■的去除率降低。(6)該反應(yīng)的平衡常數(shù)

c(H2co3)__________________c(H2co3)(CO歹)-c(h)________

K=c(Sr2+)(HCOC=c(Sr2+)(HCODc(CO印)-c(H+)=

K47x10—u

k9箸)n7=19X105。(7)根據(jù)母液成分知，該雜

AspVorCU3),Aal3.0/x1UA4.4A1U

質(zhì)還可能為NH4NO30

2.(2022.濰坊測(cè)評(píng))亞氯酸鈉(NaCICh)是一種重要的含氯消毒劑，易溶于水，在堿

性溶液中比較穩(wěn)定，遇酸放出C1O2。一種由過(guò)氧化氫制備NaClCh晶體的實(shí)驗(yàn)裝

置如圖(夾持裝置略去)所示：

已知：①飽和NaCICh溶液中析出的晶體成分與溫度的關(guān)系如表所示。

溫度/℃晶體成分

<38NaC102-3H20

?

3860NaC102

>60NaCICh分解成NaC103和NaCl

②002易溶于水，在溫度過(guò)高、濃度過(guò)大時(shí)易發(fā)生分解。

⑴儀器a的名稱是o

⑵裝置A為C102的發(fā)生裝置，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

儀器a中選用甲醇也可完成NaCICh的制備(甲醇被氧化為甲酸)，相比甲醇法，過(guò)

氧化氫法的優(yōu)點(diǎn)是o

(3)裝置C中冷水的作用是______________________________________

⑷裝置C吸收液中NaOH的作用，除了作反應(yīng)物外還有

(5)從裝置C反應(yīng)溶液中獲得NaC102晶體的方法：

50C左右熱水洗滌，低于60℃條件下烘干，得到NaClCh晶體。

答案(1)恒壓滴液漏斗

(2)2NaC103+H2O2+H2SO4=2C1O2t+O2t+Na2so4+2比0H2O2被氧化產(chǎn)

生的02可稀釋C1O2,防止C1O2濃度較大時(shí)分解

(3)對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行冷卻,防止溫度過(guò)高時(shí)C1O2和H2O2分解

(4)提供堿性環(huán)境，保證NaC102穩(wěn)定存在(防止NaC102遇酸放出C1O2)

(5)保持溫度在38?60°C之間減壓蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過(guò)濾

解析本實(shí)驗(yàn)的目的是用過(guò)氧化氫制取NaCKh晶體，由實(shí)驗(yàn)裝置可知，A為制

取C1O2的裝置，制取原理為2NaC103+H202+H2so4=2C1O2t+O2t+Na2sO4

+2H2O,B為安全瓶，C為制取NaClCh的裝置，制取原理為2CIO2+H2O2+

2Na0H=2NaC102+O2+2H2O,D為尾氣處理裝置。(2)。。2在濃度過(guò)大時(shí)易發(fā)

生分解，H2O2被氧化時(shí)產(chǎn)生的02可稀釋C1O2,防止其分解，而甲醇被氧化時(shí)生

成甲酸，不能達(dá)到此目的。(5)根據(jù)已知信息①可知，獲得NaC102晶體，需將溫

度維持在38?60C之間，減壓蒸發(fā)可降低溶液沸點(diǎn)，防止產(chǎn)物受熱分解。

3.(2022.重慶二調(diào))為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)，可將CO2催化加氫制成甲

醇。該反應(yīng)體系中涉及以下兩個(gè)主要反應(yīng)：

1

反應(yīng)I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH,=-49kJ-mol-

反應(yīng)H：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

△“2=+41kJ-mol-1

⑴反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH30H(g)的反應(yīng)熱△%=o

(2)在密閉容器中，上述反應(yīng)混合體系建立平衡后，下列說(shuō)法正確的是o

A.增大壓強(qiáng)，CO的濃度一定保持不變

B.降低溫度，反應(yīng)H的逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小

C.增大CH30H的濃度，反應(yīng)II的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

D.恒溫恒容下充入氨氣，反應(yīng)I的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

(3)不同條件下，相同的時(shí)間段內(nèi)CH30H的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。

CH.QH選擇性/%CHQH產(chǎn)率/%

40

CH3OH

選擇性35

30

CZT催化劑

25

CZ(Zr-l)T2()

催化劑15

10

210230250270290溫度//

「左口日CH30H的物質(zhì)的量八…

已知CH30H的選擇性=反應(yīng)的82的物質(zhì)的量*100%

①由圖可知，合成甲醇的適宜條件為(填標(biāo)號(hào))。

A.CZT催化劑

B.CZ(Zr—l)T催化劑

C.230℃

D.290℃

②在230°C以上，升高溫度，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，但甲醇的產(chǎn)率降低，原因

是_____________________________________________________________

(4)恒溫恒壓密閉容器中，加入2molCO2和4molH2,發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)II,反

應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),C02的轉(zhuǎn)化率為50%,氣體體積減小10%,則在達(dá)到平衡時(shí),CH3OH

的選擇性=,反應(yīng)II的平衡常數(shù)K=0

⑸利用電催化可將C02同時(shí)轉(zhuǎn)化為多種燃料，裝置如圖。

稀疏酸陽(yáng)離子稀硫酸

交換膜

①銅電極上產(chǎn)生HCOOH的電極反應(yīng)式為

②若銅電極上只生成5.6gCO,則銅極區(qū)溶液質(zhì)量變化了go

答案(l)—90kJmoL(2)C

(3)①BC②230℃以上，溫度升高，反應(yīng)I的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)H的

平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但溫度對(duì)反應(yīng)II的平衡影響更大

7

(4)30%方

(5)①CO2+2e~+2H+=HCOOH

②3.6

解析(1)根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)I一反應(yīng)H,可得CO(g)+2H2(g)CH30H(g)

1

AH3=A/71-AH2=-90kJ-moro(2)增大壓強(qiáng)，容器體積減小，CO的濃度增大,

故A錯(cuò)誤；降低溫度，反應(yīng)II的正、逆反應(yīng)速率均降低，B錯(cuò)誤；增大CH30H

的濃度，反應(yīng)I的平衡逆向移動(dòng)，C(C02)和C(H2)增大、C(H2。)減小，使反應(yīng)H的

平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，C正確；恒溫恒容下充入氮?dú)?，反?yīng)體系中各物質(zhì)濃度

不變，反應(yīng)I的平衡不移動(dòng)，D錯(cuò)誤。(3)①根據(jù)圖示知，使用CZ(Zr-l)T催化

劑時(shí)，甲醇的選擇性較高，溫度為230℃時(shí)甲醇產(chǎn)率最高。(4)反應(yīng)II中氣體分子

數(shù)不變，因此氣體體積減小是因?yàn)榉磻?yīng)I,恒溫恒壓下氣體的體積之比等于物質(zhì)

的量之比，氣體體積減小10%,即氣體減少0.6mol,根據(jù)CO2(g)+

3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)加=2mol,知反應(yīng)I中轉(zhuǎn)化的CO2為0.3mol,

又CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,即共轉(zhuǎn)化1mol,所以反應(yīng)H中轉(zhuǎn)化的CO2為0.7mol,

則：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

轉(zhuǎn)化量/mol0.30.90.30.3

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

轉(zhuǎn)化量/mol0.70.70.70.7

平衡量/mol12.40.71

°：器(100%—30%,反應(yīng)II中氣體分子數(shù)不變，可以

因此CH30H的選擇性一

07X]7

用物質(zhì)的量代替物質(zhì)的量濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則(5)①銅電極與

電源負(fù)極相連，為陰極，C02發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為HCOOH。②根據(jù)CCh+2e-+

2H'=CO+H2O,知銅電極上生成5.6g即0.2molCO的同時(shí)生成0.2molH2O,

因此銅極區(qū)溶液質(zhì)量增重3.6go

()

s

/\

4.(2022?石家莊質(zhì)檢)二甲基亞颯(CH、)是一種重要的非質(zhì)子極性溶劑，

銘和鎰等過(guò)渡金屬鹵化物在二甲基亞颯中有一定溶解度，故可以應(yīng)用在有機(jī)電化

學(xué)中。

(1)格和錦基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)之比為o

()

II

C

/

(2)已知：二甲基亞颯能夠與水和丙酮(H3CCIL)分別以任意比互溶。

①二甲基亞碉分子中硫原子的雜化類型為O

②丙酮分子中各原子電負(fù)性由大到小的順序?yàn)閛

③沸點(diǎn)：二甲基亞碉丙酮(填“>”或“<”)，原因?yàn)?/p>

___________________________________________O

④二甲基亞碉能夠與水以任意比互溶的原因?yàn)?/p>

(3)格可以形成橋連柄狀的二茂格配合物,該配合物中心原子Cr的價(jià)

層電子數(shù)為

Fe

[已知：配合物二茂鐵(4^5^)中Fe的價(jià)層電子數(shù)為18]

(4)CrCb-6H2。的結(jié)構(gòu)有三種，且銘的配位數(shù)均為6,等物質(zhì)的量的三種物質(zhì)電離

出的氯離子數(shù)目之比為3：2：1,對(duì)應(yīng)的顏色分別為紫色、淺綠色和藍(lán)綠色。其

中淺綠色的結(jié)構(gòu)中配離子為o

⑸已知硫化鎰(MnS)晶胞如圖所示，已知a=120。，p=y=90°o

①該晶體中錦原子的配位數(shù)為O

②已知銹和硫的原子半徑分別為nnm和r2nm,該晶體中原子的空間利用率為

(列出計(jì)算式即可)。

答案(1)6:5(2)①sp3②0>C>H

③)二甲基亞碉相對(duì)分子質(zhì)量較大，分子間的范德華力較大，沸點(diǎn)較高④二

甲基亞碉與水均為極性分子，且能夠與水形成氫鍵

2+

(3)18(4)[Cr(H2O)5Cl]

??1671(H+d)

(5)①4②--7=-^—X100%

3\j3a-c

解析(l)Cr原子核外電子排布式為[Ar]3dZsl有6個(gè)未成對(duì)電子，Mn原子核外

電子排布式為[Ar]3d54s2,有5個(gè)未成對(duì)電子，故格和鎰基態(tài)原子核外未成對(duì)電子

數(shù)之比為6:5O(2)①二甲基亞碉中S原子形成3個(gè)。鍵，還有一對(duì)孤對(duì)電子，

價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,雜化類型為sp3雜化。②元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，

所以電負(fù)性0>C>H。(3)Cr的價(jià)電子個(gè)數(shù)為6,與CO形成一個(gè)配位鍵，C原子

提供一對(duì)電子，配合物二茂鐵中Fe的價(jià)層電子數(shù)為18,而Fe的價(jià)電子個(gè)數(shù)為8,

說(shuō)明兩個(gè)環(huán)可以提供10個(gè)價(jià)電子，所以該配合物中心原子Cr的價(jià)層電子數(shù)為18。

(4)外界的氯離子可以電離，結(jié)合題意可知，淺綠色物質(zhì)為[Cr(H2O)5Cl]C12-H2O,

其配離子為[Cr(H2O)5Clp+。(5)①據(jù)圖可知，與Mn原子距離最近且相等的S原子

有4個(gè)，所以Mn原子的配位數(shù)為4。②根據(jù)均攤法，晶胞中Mn原子的個(gè)數(shù)為1

+2X；+2X：=2,S原子的個(gè)數(shù)為1+4X：+4X卷=2,所以原子總體積為2X*

30o123

16兀(弁+川)

+*)nm3,晶胞體積為nm，，則原子的空間利用率為3季a1；一

X100%o

5.(2022.濰坊測(cè)評(píng))有機(jī)化合物C、I都是重要的化工產(chǎn)品，可用于航空、醫(yī)藥等領(lǐng)

域，某研究小組的合成路線如下(部分試劑及反應(yīng)條件省略):

C20Hl6。6(有三個(gè)六元環(huán))

c

■①NaOH/HQQ濃H2sol

C1(IH9O3C1————CloHlnO.--~~

A2HB△

A—CHQYKQBr

Ni催化劑

EF

NaOH/乙醉

G3H2()。CM,,-.........-..C....q.H...j7Br

一定條件

IHG

己在：i.◎

十II一定條件

ii.

(1)A中含氧官能團(tuán)的名稱是,BfC的反應(yīng)類型是

(2)B發(fā)生消去反應(yīng)生成M,M在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

(3)G~H的化學(xué)方程式是

(4)1的